(57)【要約】  固体発光素子を光源とし、構造が簡単で安価な構成でありながら、放熱性を向上させたランプを提供する。ランプ（１００）は固体発光素子を光源とする。口金（１１０）は、使用する際に外部機器に取り付けられる。筐体（１２０）は、透光性材料からなり、口金（１１０）と繋がれている。発光モジュール（１３０）は１又は複数の固体発光素子を含み、筐体（１２０）の内壁に、主発光側（図１中の下側）が密着するように設置されている。さらに筐体（１２０）と発光モジュール（１３０）との隙間が、透光性と熱伝導性とを兼ね備える熱伝導材（１４０）により充填されていてもよい。
2011118132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体発光素子を光源とするランプであって、
使用する際に外部機器に取り付けられる口金と、
透光性材料からなり、前記口金と繋がれている筐体と、
１又は複数の固体発光素子を含み、前記筐体の内壁に、主発光側が密着するように設置されている発光モジュールとを備えることを特徴とするランプ。
【請求項２】
前記筐体と前記発光モジュールとの隙間が、透光性と熱伝導性とを兼ね備える熱伝導材により充填されていることを特徴とする請求項１に記載のランプ。
【請求項３】
前記筐体の表面の、前記発光モジュールが設置された部分の形状が曲面であり、
前記発光モジュールの主発光側の形状が平面であり、
前記熱伝導材は、
前記筐体と前記発光モジュールとの隙間を充填することにより、レンズとしての役割を果たすことを特徴とする請求項２に記載のランプ。
【請求項４】
前記筐体の、少なくとも前記発光モジュールが設置された部分に、波長変換部材の膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のランプ。
【請求項５】
当該ランプは、さらに、
前記発光モジュールの主発光側の裏側の、前記筐体内の空間に、反射板を備えることを特徴とする請求項１に記載のランプ。
【請求項６】
当該ランプは、さらに、
前記筐体の内壁に前記発光モジュールの主発光側を圧接するように、当該発光モジュールの主発光側の裏側を、当該主発光側の方向へ押し付ける弾性体を、前記筐体内に備えることを特徴とする請求項１に記載のランプ。
【請求項７】
当該ランプは
前記発光モジュールを複数個備え、
前記弾性体は、
前記発光モジュールを複数個同時に、各々の主発光側の方向へ押し付けることを特徴とする請求項６に記載のランプ。
【請求項８】
前記弾性体は、
複数個の前記発光モジュールの、それぞれの裏側に密着するように設置され、複数個の前記発光モジュールを熱結合させていることを特徴とする請求項７に記載のランプ。
【請求項９】
前記筐体は封止されており、封止された内部に前記発光モジュールを設置すると共に、不活性ガスを充填していることを特徴とする請求項１に記載のランプ。
【請求項１０】
当該ランプは、さらに、
前記筐体の内壁に密着するように設置された、前記固体発光素子を駆動して発光させる駆動回路を備え、
前記筐体は、略円筒形状の部分を有し、
前記発光モジュールと前記駆動回路とは、前記略円筒形状の部分の内周における互いに対向する位置に設置されていることを特徴とする請求項１に記載のランプ。
【請求項１１】
固体発光素子を光源とするランプモジュールであって、  使用する際に照明器具のフロントパネルとして直接、当該照明器具に取り付けられる、平坦な板形状の透光性材料からなる平板と、
１又は複数の固体発光素子からなり、その主発光側が、前記平板の発光面とすべき面の裏面に密着するように設置されている発光モジュールとを備えることを特徴とするランプモジュール。
【請求項１２】
前記平板と前記発光モジュールとの隙間が、透光性と熱伝導性とを兼ね備える熱伝導材により充填されていることを特徴とする請求項１１に記載のランプモジュール。
【請求項１３】
前記平板の、前記発光モジュールが設置された部分に、波長変換部材の膜が形成されていることを特徴とする請求項１１に記載のランプモジュール。
【請求項１４】
固体発光素子を光源とするランプモジュールであって、
外部機器が備える透光性材料からなるパネルの、発光面とすべき面の裏面に貼り付けられる、熱伝導性を有する放熱板と、
１又は複数の固体発光素子からなり、前記放熱板が前記パネルに取り付けられたときに、当該パネルに当該固体発光素子の主発光側が密着するように、前記放熱板に固着されている発光モジュールとを備えることを特徴とするランプモジュール。
【請求項１５】
前記ランプモジュールは、さらに、
前記発光モジュールの主発光側の表面に、透光性と熱伝導性とを兼ね備える熱伝導材が配置されていることを特徴とする請求項１４に記載のランプモジュール。
【請求項１６】
前記ランプモジュールは、さらに、
前記放熱板の、前記パネルに取り付けられる部分に、熱伝導性を有する接着剤、又は粘着剤を備えることを特徴とする請求項１５に記載のランプモジュール。
【請求項１７】
当該ランプモジュールは、さらに、
前記放熱板が前記パネルに取り付けられたときに、当該パネルを透かして見えない位置に配置され、前記固体発光素子を駆動して発光させる駆動回路を備えることを特徴とする請求項１４に記載のランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤやＥＬ等の固体発光素子を光源とするランプに関し、より特定的には、放熱性をより向上させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体技術の向上に伴い、固体発光素子を光源とするランプの需要が高まっている。
上記ランプは電力消費量が少なく寿命が長いため、省エネルギー化の促進に大きく貢献するものであり、今後爆発的に普及するものと予想される。【０００３】
ここで、従来のＬＥＤランプが特許文献１に開示されている。
特許文献１のＬＥＤランプによれば、互いに平行に配列され、かつ、互いに連結された複数の板部を備えている記放熱部材を備えることにより、「上記複数の板部によって上記放熱部材の単位重量あたりの表面積が大きくなっているため、上記放熱部材は比較的軽量であっても外気との接触面積が比較的広くなる。このため、上記ＬＥＤランプは、十分な放熱性能を備えつつ、軽量化を実現することができる。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７７４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＬＥＤやＥＬ等の固体発光素子は温度の上昇とともに発光効率が低下する傾向があり、放熱性の向上が課題である。
固体発光素子の温度上昇の主な原因は、固体発光素子で光に変化されなかった電力が熱に変わる第１の原因と、蛍光体等の波長変換部材に吸収された光のうち，変換されなかった光が熱に変わる第２の原因とが考えられる。発明者らの実測によれば、主に第１の原因による発熱の影響が強い光取出し側の反対側よりも、主に第２の原因による発熱の影響が強い光取出し側の方が、温度が高いことがわかった。
第１の原因に対する対策としては、特許文献１のように、光取出し側の反対側に放熱部材を配置して積極的に放熱している例があり、このように従来の技術では、第１の原因に関する放熱を優先している。しかしながら第２の原因に対して優先的に対策している例が見受けられない。
また、放熱性の改善のためには、一般に光取出し側の反対側に金属性の放熱部材（特許文献１の放熱部材２０に相当）を配置する。しかしながら放熱部材の使用により、その分だけランプの重量が増加するので、重量の増加による器具への取付け制限にかかったり、取付けや取替えの際の作業負担が大きくなったり、輸送の際のコストアップにつながるなど，不都合な点が多いという課題がある。
また、発光モジュールと筐体内壁間を中空にする構成の場合に、光取出し面と中空部分との界面や筐体内壁と中空部分との界面における反射が光取出し効率を低下させる原因となる。そこで中空部分に透光性樹脂等の部材を充填すると、界面における反射は抑制されるが、透光性樹脂等の部材の分だけ重量が増加するので、上述と同様の課題が生じる。
一方、上記ランプは従来の蛍光管と較べても十分に電力消費量が少なく寿命が長いので、先進国だけでなく発展途上のあらゆる国において使用されることが望ましい。従って、出来るだけ構造が簡単で安価なＬＥＤランプの開発が望まれる。しかしながら、それでも発光効率が低下したり、ランプの寿命が縮むことは避けなければならないので、構造が簡単で安価なだけでなく、さらに放熱性を向上させることが求められる。【０００６】
それ故に、本発明の目的は、固体発光素子を光源とし、構造が簡単で安価な構成でありながら、放熱性を向上させたランプを提供することである。詳細には、固体発光素子を光源とするランプにおいて、波長変換部材に関する温度上昇に対して優先的に対策し、放熱部材を追加すること、及び中空部分に透光性樹脂等の部材を充填することによる重量の増加を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、固体発光素子を光源とするランプに向けられている。そして上記課題を解決するために、本発明の固体発光素子を光源とするランプは、口金と、筐体と、発光モジュールとを備える。口金は、使用する際に外部機器に取り付けられる。筐体は、透光性材料からなり、前記口金１１０と繋がれている。発光モジュールは、１又は複数の固体発光素子を含み、前記筐体の内壁に、主発光側が密着するように設置されている。【０００８】
また、固体発光素子を光源とするランプにおいて、前記筐体と前記発光モジュールとの隙間が、透光性と熱伝導性とを兼ね備える熱伝導材により充填されているとよい。
また、固体発光素子を光源とするランプにおいて、前記筐体の表面の、前記発光モジュールが設置された部分の形状が曲面であり、前記発光モジュールの主発光側の形状が平面であり、前記熱伝導材は、前記筐体と前記発光モジュールとの隙間を充填することにより、レンズとしての役割を果たすとよい。【０００９】
また、固体発光素子を光源とするランプにおいて、前記筐体の、少なくとも前記発光モジュールが設置された部分に、波長変換部材の膜が形成されているとよい。
また、固体発光素子を光源とするランプは、さらに、前記発光モジュールの主発光側の裏側の、前記筐体内の空間に、反射板を備えるとよい。【００１０】
また、固体発光素子を光源とするランプは、さらに、前記筐体の内壁に前記発光モジュールの主発光側を圧接するように、当該発光モジュールの主発光側の裏側を、当該主発光側の方向へ押し付ける弾性体を、前記筐体内に備えるとよい。
また、固体発光素子を光源とするランプは、前記発光モジュールを複数個備え、前記弾性体は、前記発光モジュールを複数個同時に、各々の主発光側の方向へ押し付けるとよい。【００１１】
また、固体発光素子を光源とするランプにおいて、前記弾性体は、複数個の前記発光モジュールの、それぞれの裏側に密着するように設置され、複数個の前記発光モジュールを熱結合させているとよい。
また、固体発光素子を光源とするランプにおいて、前記筐体は封止されており、封止された内部に前記発光モジュールを設置すると共に、不活性ガスを充填しているとよい。
また、固体発光素子を光源とするランプは、さらに、前記筐体の内壁に密着するように設置された、前記固体発光素子を駆動して発光させる駆動回路を備え、前記筐体は、略円筒形状の部分を有し、前記発光モジュールと前記駆動回路とは、前記略円筒形状の部分の内周における互いに対向する位置に設置されているとよい。【００１２】
ここで、本発明の固体発光素子を光源とするランプモジュールは、平板と、発光モジュールとを備える。平板は、使用する際に照明器具のフロントパネルとして直接、当該照明器具に取り付けられる、平坦な板形状の透光性材料からなる。発光モジュールは、１又は複数の固体発光素子からなり、その主発光側が、前記平板の発光面とすべき面の裏面に密着するように設置されている。【００１３】
また、固体発光素子を光源とするランプモジュールにおいて、前記平板と前記発光モジュールとの隙間が、透光性と熱伝導性とを兼ね備える熱伝導材により充填されているとよい。
また、固体発光素子を光源とするランプモジュールにおいて、前記平板の、前記発光モジュールが設置された部分に、波長変換部材の膜が形成されているとよい。【００１４】
ここで、本発明の固体発光素子を光源とするランプモジュールは、放熱板と、発光モジュールとを備える。放熱板は、外部機器が備える透光性材料からなるパネルの、発光面とすべき面の裏面に貼り付けられる、熱伝導性を有する。発光モジュールは、１又は複数の固体発光素子からなり、前記放熱板が前記パネルに取り付けられたときに、当該パネルに当該固体発光素子の主発光側が密着するように、前記放熱板に固着されている。【００１５】
また、固体発光素子を光源とするランプモジュールは、さらに、前記発光モジュールの主発光側の表面に、透光性と熱伝導性とを兼ね備える熱伝導材が配置されているとよい。
また、固体発光素子を光源とするランプモジュールは、さらに、前記放熱板の、前記パネルに取り付けられる部分に、熱伝導性を有する接着剤、又は粘着剤を備えるとよい。
また、固体発光素子を光源とするランプモジュールは、さらに、前記放熱板が前記パネルに取り付けられたときに、当該パネルを透かして見えない位置に配置され、前記固体発光素子を駆動して発光させる駆動回路を備えるとよい。
透光性材料は、ガラスなどの透光性硬脆材料にすることにより、熱伝導率や熱放射性などを高くでき、樹脂などを利用した材料にすることにより、破損しにくいという特徴をもたせることも可能である。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明の固体発光素子を光源とするランプにおいては、筐体の内壁に発光モジュールを、主発光側を密着させて設置しているので、放熱のために放熱板やファン等の特別な構成を備えることなく、発光モジュールに起因して発生する熱を筐体へ逃がし、筐体の表面から外部へ放熱することができる。
従って、上記構成によれば、構造が簡単で安価な構成でありながら、放熱性を向上させることができるので、金属性の放熱部材を用いなくとも、発光効率、及び寿命特性の確保に必要な放熱特性を得ることができる。【００１７】
さらに、筐体と発光モジュールとの隙間に熱伝導材を充填することで、発光モジュールが発生する熱を、筐体に効率よく伝えることができ、放熱性を確保するのみならず，光取出し効率も確保できる。
さらに、熱伝導材が曲面と平面との間を埋めると同時に、レンズとしての役割を果たすことで、別途レンズを備えることなく配光特性を任意に設定できる。【００１８】
さらに、筐体の少なくとも発光モジュールが設置された部分に蛍光体膜を形成することで、蛍光体膜の波長変換により生じる熱を筐体に直接伝えることができ、放熱効率を高めることができる。
さらに、反射板を備えることで、発光モジュールの主発光側の裏側に向かう光を反射して、輝度を向上させることができる。【００１９】
さらに、弾性体が発光モジュールを、筐体の内壁に圧接することで、発光モジュールと筐体との密着度を維持することができる。
さらに、弾性体が複数個の発光モジュールを同時に、筐体の内壁に圧接することで、構造が簡単で安価な構成でありながら、複数個の発光モジュールと筐体との密着度を維持することができる。【００２０】
さらに、弾性体が複数個の発光モジュールを熱結合させることで、発光モジュール間の温度のばらつきが軽減され、発光色のばらつきを抑制することができる。
さらに、筐体の内部に、発光モジュールを封着し、不活性ガスを充填することで、発光モジュールの耐久性と信頼性とを大幅に向上させることができる。【００２１】
さらに、筐体の略円筒形状の部分における内周に、発光モジュールと駆動回路とを互いに対向する位置に設置することで、熱源を分離し、筐体による外部への放熱を効率よく行わせることができる。【００２２】
また、固体発光素子を光源とするランプモジュールにおいて、平板の主面に発光モジュールの主発光側を密着させて設置しているので、放熱のために放熱板やファン等の特別な構成を備えることなく、発光モジュールに起因して発生する熱を平板へ逃がし、平板の表面から外部へ放熱することができる。
従って、上記構成によれば、構造が簡単で安価な構成でありながら、放熱性を向上させることができる。【００２３】
さらに、平板と発光モジュールとの隙間に熱伝導材を充填することで、発光モジュールが発生する熱を、平板に効率よく伝えることができる。
さらに、平板に蛍光体膜を形成することで、蛍光体膜の波長変換により生じる熱を、平板に直接伝えることができ、放熱効率を高めることができる。【００２４】
また、固体発光素子を光源とするランプモジュールにおいて、放熱板が外部機器のパネルに貼り付けられ、発光モジュールの主発光側が、外部機器のパネルに密着するので、発光モジュールに起因して発生する熱を、放熱板とパネルに逃がし、放熱板とパネルの表面から外部へ放熱することができる。
従って、上記構成によれば、構造が簡単で安価な構成でありながら、放熱性を向上させることができる。【００２５】
さらに、発光モジュールの主発光側に、透光性と熱伝導性とを兼ね備える熱伝導材を配置しているので、発光モジュールの熱をパネルに伝え、パネルの表面から外部へ放熱することができる。【００２６】
さらに、放熱板の、外部機器のパネルに取り付けられる部分に、熱伝導性を有する接着剤、又は粘着剤を備えているので、容易に既存の外部機器のパネルに貼り付けることができ汎用性が高く、また放熱板の熱をパネルに伝え、パネルの表面から外部へ放熱することができる。【００２７】
さらに、駆動回路を備えることで、容易に既存の外部機器に貼り付けることができ、汎用性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る固体発光素子を光源とするランプ１００の外観を示す図である。
【図２】図２は、図１のランプ１００を、図１中の矢印Ａに示す真横方向から見た図である。
【図３】図３は、図２中の一点鎖線Ｂ−Ｂ' において切断したランプ１００の断面を、図２中の矢印Ｃの先端方向から見た図である。
【図４】図４は、（ａ）は波長変換部材により個々のＬＥＤ素子を封止する形態の断面を示す図、（ｂ）は複数のＬＥＤ素子を波長変換部材により一括封止する形態の断面を示す図である。
【図５】図５は、第１の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ２００を、真横方向から見た図である。
【図６】図６は、図５中の一点鎖線Ｄ−Ｄ'において切断したランプ２００の断面を、図５中の矢印Ｅの先端方向から見た図である。
【図７】図７は、第２の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ３００を、真横方向から見た図である。
【図８】図８は、図７中の一点鎖線Ｆ−Ｆ'において切断したランプ３００の断面を、図６中の矢印Ｇの先端方向から見た図である。
【図９】図９は、第３の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ４００を、真横方向から見た図である。
【図１０】図１０は、図９中の一点鎖線Ｈ−Ｈ'において切断したランプ４００の断面を、図８中の矢印Ｉの先端方向から見た図である。
【図１１】図１１は、第４の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ５００を、真横方向から見た図である。
【図１２】図１２は、図１１中の一点鎖線Ｊ−Ｊ'において切断したランプ５００の断面を、図１１中の矢印Ｋの先端方向から見た図である。
【図１３】図１３は、第５の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ６００を、真横方向から見た図である。
【図１４】図１４は、図１３中の一点鎖線Ｌ−Ｌ'において切断したランプ６００の断面を、図１２中の矢印Ｍの先端方向から見た図である。
【図１５】図１５は、第６の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ７００を、真横方向から見た図である。
【図１６】図１６は、図１５中の一点鎖線Ｎ−Ｎ'において切断したランプ７００の断面を、図１５中の矢印Ｏの先端方向から見た図である。
【図１７】図１７は、第７の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ８００を、真横方向から見た図である。
【図１８】図１８は、図１７中の一点鎖線Ｐ−Ｐ'において切断したランプ８００の断面を、図１７中の矢印Ｑの先端方向から見た図である。
【図１９】図１９は、弾性体８５０ａ〜ｂを他の弾性体に置き換えたランプ８０１であり、図１７に準ずる断面を示す図である。
【図２０】図２０は、弾性体８５０ａ〜ｂを熱伝導性のよい弾性体に置き換えた例であり、図１７に準ずる断面を示す図である。
【図２１】図２１は、第９の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ９００を、真横方向から見た図である。
【図２２】図２２は、第２の実施形態に係る固体発光素子を光源とするランプ１０００を、発光面方向から見た図である。
【図２３】図２３は、図２２中の一点鎖線Ｒ−Ｒ'において切断したランプ１０００の断面を、図２１中の矢印Ｓの真横方向から見た図である。
【図２４】図２４は、第１０の変形例のランプ１１００の断面を真横方向から見た、図２３に準ずる断面を示す図である。
【図２５】図２５は、第１の実施形態のランプ１００を基に、発光モジュールが設置される位置周辺の筐体の内壁に、波長変換部材の膜を形成した様子を示す図である。
【図２６】図２６は、第２の実施形態のランプ１０００を基に、発光モジュールが設置される位置周辺の平板に、波長変換部材の膜を形成した様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
［第１の実施形態］
＜概要＞
第１の実施形態は、基本構成が単純な、口金、筐体、及び発光モジュールからなる、固体発光素子を光源とするランプにおいて、発光モジュールの発光面側を筐体の内面に密着させるものである。
このような構成により、簡単な構造で、放熱のための高価な構成を追加することなく、放熱性を向上させることができるので、発光効率が低下したりランプの寿命が縮むことが抑えられ、安価で電力消費量が少なく寿命が長いランプを提供することができる。
さらに、筐体と発光モジュールとの隙間を、熱伝導材により充填することにより、放熱性を向上させている。
【００３０】
＜構成＞
図１は、第１の実施形態に係る固体発光素子を光源とするランプ１００の外観を示す図である。また図２は、図１のランプ１００を、図１中の矢印Ａに示す真横方向から見た図である。また図３は、図２中の一点鎖線Ｂ−Ｂ' において切断したランプ１００の断面を、図２中の矢印Ｃの先端方向から見た図である。
図１〜３に示すように、第１の実施形態に係るランプ１００は、口金１１０、筐体１２０、及び発光モジュール１３０を備え、筐体１２０と発光モジュール１３０との隙間に熱伝導材１４０が充填されている。
【００３１】
なお本実施形態においては筐体内に駆動回路を内蔵しないタイプのランプを対象にしているが、筐体内に駆動回路を内蔵するタイプのランプであってもよい。
口金１１０は、金属や樹脂等の構造材により形成され、使用する際に外部機器に取り付けられる部分であり、電極１１１、１１２、リード線１１３、１１４を備える。電極１１１、１１２の部分は金属等の導電性の物質であり、かつ２つの電極は絶縁されていなければならない。また電極１１１、１１２はそれぞれ、リード線１１３、１１４により発光モジュール１３０に接続され、電力が供給される。
【００３２】
筐体１２０は、透光性材料により形成された透明のケースであり、開口部分が口金１１０と繋がれている。なお、これらの透光性材料としては、例えば、エポキシ樹脂、ガラス、シリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂などを採用すればよい。本実施の形態では筐体１２０は、胴体部分が略円筒形状の略円柱形状であり、略円柱形状における下底を開口部分とし、上底を少し外側へ膨らませたようなドーム形状にしている。なお、筐体１２０の形状は上記のような形状に限定されるものではなく、例えば上記胴体部分は、上底又は下底と平行な方向の断面の形状が、円形以外の、例えば多角形であってもよいし、また角があってもよいし、曲線と直線とが混在していてもよい。
【００３３】
発光モジュール１３０は、ＬＥＤやＥＬ等の１つの固体発光素子、又は複数の固体発光素子をまとめてユニット化した、照明用のモジュールである。なお、発光モジュール１３０は赤、緑、青等の単色を発光するＬＥＤやＥＬをユニット化したものであってもよいし、これらの各色のＬＥＤやＥＬを適宜組み合わせて、白色や他の任意の色を発光するものであってもよい。また、発光モジュール１３０は、ＬＥＤの周りに波長変換部材をモールドして、白色や他の任意の色を発光するものであってもよい。ここで波長変換部材とは、青色光や紫外線等の比較的波長の短い光を吸収して、吸収した光よりも波長の長い光を放出する物質を含む部材であり、ＹＡＧ蛍光体，珪酸塩蛍光体，酸窒化物蛍光体等の無機蛍光体や、これらの無機蛍光体を焼結してなるセラミック蛍光体が一般的であり、その他に希土類ドープガラス蛍光体、有機蛍光体、及び金属錯体蛍光体等がある。例えば、発光モジュール１３０は、青を発光するＬＥＤの周りに、青を青の補色に変換する蛍光物質をモールドし、白色を発光するものであってもよい。また、発光モジュール１３０を単色を発光するＬＥＤとし、筐体１２０の本体内部、あるいは本体表面に蛍光体膜を形成して任意の色を発光してもよい。なお、筐体１２０の本体内壁の表面に蛍光体膜を形成した例を、以下の第１１の変形例にて詳しく説明する。
また、発光モジュール１３０は、ＬＥＤ素子を一次実装したモジュール基板に波長変換部材を搭載する形態、及びＬＥＤ素子と蛍光体からなるパッケージをモジュール基板に２次実装する形態であってもよい。
また、色温度の異なる白色ＬＥＤを適宜組合わせることも可能である。また黒体軌跡上で調色することも可能である。
また、図４（ａ）の断面図に示すように、発光モジュール１３０は、モジュール基板１３１上に複数のＬＥＤ素子１３２ａ〜ｃを搭載し、シリコーン樹脂等にＹＡＧ蛍光体等を分散した波長変換部材１３３ａ〜ｃにより個々のＬＥＤ素子１３２ａ〜ｃを封止する形態であってもよいし、図４（ｂ）の断面図に示すように、モジュール基板１３４上に搭載した複数のＬＥＤ素子１３５ａ〜ｆを波長変換部材１３６により一括封止する形態であってもよい。図４（ｂ）のように、面状に一括封止する形態にすると拡散光が出射される。
ここで、発光モジュール１３０の封止材としては，シリコーン樹脂のほか，フッ素系樹脂，ゾルゲルガラス，及び低融点ガラス等が考えられる。特にゾルゲルガラス，及び低融点ガラスは無機材がゆえに、耐熱性、耐光性に優れ、高出力化に際し優位性がある。また、熱伝導性、チクソ性、及び光拡散性（ＬＥＤ光と蛍光体光の混色）を向上させるために、封止材に透光性の金属酸化物、窒化物，炭化物（酸化珪素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化硼素、及び炭化珪素等）の微粒子（数ｎｍ〜数百ｎｍのナノ微粒子、及び数μｍ〜数十μｍのマイクロ微粒子）を添加することが好ましい。
【００３４】
ここで、筐体１２０の内壁に、発光モジュール１３０を主発光側（図１〜３中の下側）が密着するように設置する。なお、発光モジュール１３０の主発光側の形状と筐体１２０の内壁の形状とが、例えば両方とも平面状である場合のように、両者の接触部分の形状を一致させるのであれば、特に何もしなくてもそのままで両者をほぼ密着させることができる。しかしながら本実施の形態では、発光モジュール１３０の主発光側は平面状であるが、筐体１２０の内壁（略円柱形状の部分の内周）は曲面状なので、両者の接触部分の形状が一致せずそのままでは隙間があいてしまう。そこで、これらの間の隙間を熱伝導材１４０により充填し、両者を密着させている。なお、両方の接触部分の形状が一致する場合であっても、これらの間を熱伝導材１４０により充填すれば、より両者を密着させることができる。
【００３５】
熱伝導材１４０は、シリコングリス等の透光性と熱伝導性とを兼ね備える充填材であり、筐体１２０と発光モジュール１３０との隙間を充填する。なお、熱伝導材１４０は、シリコン系樹脂やフッ素系樹脂であってもよく、粘着性，接着性、固着性、及び耐光性を有するものが好ましい。また、熱伝導材１４０には、熱伝導性、チクソ性、及び光拡散性（ＬＥＤ光と蛍光体光の混色）を向上させるために、透光性の金属酸化物、窒化物，炭化物（酸化珪素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化硼素、及び炭化珪素等）の微粒子（数ｎｍ〜数百ｎｍのナノ微粒子、及び数μｍ〜数十μｍのマイクロ微粒子）を添加することが好ましい。
本実施の形態では筐体１２０と発光モジュール１３０との隙間がシリンドリカルレンズと同様の形状になっており、熱伝導材１４０がこの隙間に充填されてシリンドリカルレンズとしての役割を果たし、放熱性の向上だけでなく、拡散性も向上させることができる。なお、隙間の形状を適宜変更したり、熱伝導材１４０に適度な屈折率を有する材質を選択的に用いることにより、所望の特性の様々なレンズを比較的容易に形成することができる。
【００３６】
［第１の変形例］
＜概要＞
第１の変形例は、略円柱形状の筐体における上底を略平板にし、この上底の略平板の内壁に発光モジュールを、主発光側が密着するように設置するものである。
【００３７】
＜構成＞
図５は、第１の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ２００を、真横方向から見た図である。また図６は、図５中の一点鎖線Ｄ−Ｄ'において切断したランプ２００の断面を、図５中の矢印Ｅの先端方向から見た図である。
図５、６に示すように、第１の変形例に係るランプ２００は、口金１１０、筐体２２０、及び発光モジュール２３０を備えている。
【００３８】
なお、図５、６では、第１の実施形態のランプ１００の各構成要素と同様の機能を有する構成要素に同一番号を付している。
筐体２２０は、第１の実施形態の筐体１２０と同様に、透光性材料のケースであり、開口部分が口金１１０と繋がれている。第１の変形例では筐体２２０は、胴体部分が略円筒形状の略円柱形状であり、略円柱形状における下底を開口部分とし、上底を略円形の平板形状にしている。
発光モジュール２３０は、第１の実施形態の発光モジュール１３０と形状のみが異なる。
【００３９】
ここで、筐体２２０の先端部分（上底にあたる略円形の平板の部分）の内壁に、発光モジュール２３０を、主発光側（図５中の右側）が密着するように設置する。ここで、発光モジュール２３０の主発光側の形状と筐体２２０の先端部分の内壁の形状とが、両方とも平面状であるので、第１の実施形態のように熱伝導材１４０を充填しなくても、両者をほぼ密着させることができる。なお、両者間に熱伝導材１４０を充填すれば、より両者を密着させることができ熱伝導性の向上が期待できる。
【００４０】
［第２の変形例］
＜概要＞
第２の変形例は、略円柱形状の筐体における上底の内面を平面にし、外面をドーム形状にして、先端部分にレンズを形成し、このレンズの内壁に発光モジュールを、主発光側が密着するように設置するものである。
【００４１】
＜構成＞
図７は、第２の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ３００を、真横方向から見た図である。また図８は、図７中の一点鎖線Ｆ−Ｆ'において切断したランプ３００の断面を、図７中の矢印Ｇの先端方向から見た図である。
図７、８に示すように、第２の変形例に係るランプ３００は、口金１１０、筐体３２０、及び発光モジュール２３０を備えている。
【００４２】
なお、図７、８では、第１の実施形態のランプ１００、及び第１の変形例に係るランプ２００の各構成要素と同様の機能を有する構成要素に同一番号を付している。
筐体３２０は、第１の実施形態の筐体１２０と同様に、透光性材料により形成された透明のケースであり、開口部分が口金１１０と繋がれている。第２の変形例では筐体３２０は、胴体部分が略円筒形状の略円柱形状であり、略円柱形状における下底を開口部分とし、上底を内面が平面で外面がドーム形状のレンズ３２１にしている。
【００４３】
ここで、筐体３２０の先端部分（上底にあたるレンズの部分）の内壁に、発光モジュール２３０を主発光側（図７中の右側）が密着するように設置する。ここで、第１の変形例と同様に、発光モジュール２３０の主発光側の形状と筐体３２０の先端部分の内壁の形状とが、両方とも平面状であるので、第１の実施形態のように熱伝導材１４０を充填しなくても、両者をほぼ密着させることができる。なお、両者間に熱伝導材１４０を充填すれば、より両者を密着させることができ熱伝導性の向上が期待できる。
【００４４】
［第３の変形例］
＜概要＞
第３の変形例は、筐体内の空間に反射板を備え、発光モジュールの主発光側の裏側へ向かう光を反射させて、主発光側の輝度を向上させるものである。
【００４５】
＜構成＞
図９は、第３の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ４００を、真横方向から見た図である。また図１０は、図９中の一点鎖線Ｈ−Ｈ'において切断したランプ４００の断面を、図９中の矢印Ｉの先端方向から見た図である。
図９、１０に示すように、第３の変形例に係るランプ４００は、口金１１０、筐体１２０、及び発光モジュール１３０を備え、筐体１２０と発光モジュール１３０との隙間に熱伝導材１４０が充填され、さらに、発光モジュール１３０の主発光側（図９、１０中の下側）の裏側の、筐体１２０内の空間に、反射板４５０を備えている。
【００４６】
なお、図９、１０では、第１の実施形態のランプ１００の各構成要素と同様の機能を有する構成要素に同一番号を付している。
反射板４５０は、例えば、モールド成型された樹脂の表面にアルミを蒸着させるなどして反射率を高めたものや、鏡面仕上げを施したステンレスや、メッキを施したスチールのような反射率の高い材料で作られている。
このように、反射板４５０を備えることで、発光モジュール１３０の主発光側の裏側に向かう光を反射して、主発光側の輝度を向上させることができる。
【００４７】
［第４の変形例］
＜概要＞
第４の変形例は、電球用のソケット等のＥ口金タイプのランプに適応させるものであり、口金がねじ込み式なので、発光方向を固定することができないため、配光方向を調節する機構を付加したものである。
【００４８】
＜構成＞
図１１は、第４の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ５００を、真横方向から見た図である。また図１２は、図１１中の一点鎖線Ｊ−Ｊ'において切断したランプ５００の断面を、図１１中の矢印Ｋの先端方向から見た図である。
図１１、１２に示すように、第４の変形例に係るランプ５００は、口金５１０、筐体５２０、及び発光モジュール１３０を備え、筐体５２０と発光モジュール１３０との隙間に熱伝導材１４０が充填され、さらに、口金５１０と筐体５２０との間に配光調整機構部５５０を備えている。
【００４９】
なお、図１１、１２では、第１の実施形態のランプ１００の各構成要素と同様の機能を有する構成要素に同一番号を付している。
口金５１０は、金属や樹脂等の構造材により形成され、使用する際に外部機器に取り付けられる部分であって、例えばＥ口金タイプのねじ込み式の口金であり、電極５１１、５１２、リード線５１３、５１４を備える。電極５１１、５１２の部分は金属等の導電性の物質であり、かつ２つの電極は絶縁されていなければならない。また電極５１１、５１２はそれぞれ、リード線５１３、５１４により発光モジュール１３０と接続され、電力が供給される。
【００５０】
筐体５２０は、透光性材料により形成された透明のケースであり、開口部分が口金５１０と繋がれている。本実施の形態では筐体５２０は、胴体部分が略円筒形状の略円柱形状であり、略円柱形状における下底を開口部分とし、上底を少しだけ膨らませたような形状にしている。
【００５１】
ここで、筐体５２０の内壁に、発光モジュール１３０を主発光側（図１１、１２中の下側）が密着するように設置しており、その詳細は、第１の実施形態のランプ１００における筐体１２０と発光モジュール１３０との関係と同様である。
配光調整機構部５５０は、口金５１０と筐体５２０との相対的な回転角を３６０度程度任意に調整できるようにしたものであり、何周も相対的に回転することによってリード線５１３、５１４が断線するようなことがないように、過回転防止用のストッパ（不図示）を有している。
リード線５１３、５１４は、口金５１０と筐体５２０との相対的な回転によるねじれに耐え得るように、それぞれが被覆されて中央部分がまとめられ、まとめられた部分がコイル形状になっている。
このように、口金５１０のようなねじ込み式の口金の場合には、照明器具に取り付けたときに、発光モジュール１３０が必ずしも照射させたい方向に向くとは限らないので、本変形では、例配光調整機構部５５０を設けて、配光方向を調整可能にしている。
【００５２】
［第５の変形例］
＜概要＞
第５の変形例は、筐体内に発光モジュールと共に駆動回路を、筐体の内壁に密着するように設置したものである。
【００５３】
＜構成＞
図１３は、第５の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ６００を、真横方向から見た図である。また図１４は、図１３中の一点鎖線Ｌ−Ｌ'において切断したランプ６００の断面を、図１３中の矢印Ｍの先端方向から見た図である。
図１３、１４に示すように、第５の変形例に係るランプ６００は、口金１１０、筐体１２０、及び発光モジュール１３０を備え、筐体１２０と発光モジュール１３０との隙間に熱伝導材１４０が充填され、さらに、筐体１２０内に駆動回路６５０を備えている。
【００５４】
なお、図１３、１４では、第１の実施形態のランプ１００の各構成要素と同様の機能を有する構成要素に同一番号を付している。
駆動回路６５０は、発光モジュール１３０の点灯に適した電力を出力する電子回路であり、例えば、家庭用一般電源（ＡＣ１００Ｖ、又はＡＣ２００Ｖ）を入力とする場合には、整流用ダイオードやインダクター等の１次側回路素子と、スイッチングトランジスタとを含み、また例えば、ＤＣ電源（ＤＣ６Ｖ、１２Ｖ、又は２４Ｖ等）を入力とする場合には、コンデンサやインダクター等の１次側回路素子と、スイッチングトランジスタとを含む。
【００５５】
ここで、本変形例では、筐体１２０の略円筒形状の胴体部分における内周に、発光モジュール１３０を、主発光側（図１３、１４中の下側）が密着するように設置すると共に、駆動回路６５０を、発光モジュール１３０と対抗する当該内周において最も遠い場所（図１３、１４中の上側）に設置する。
このように、発光モジュール１３０と駆動回路６５０とを互いに対向する位置に設置することで、熱源を分離し、筐体による外部への放熱を効率よく行わせることができる。
【００５６】
［第６の変形例］
＜概要＞
第６の変形例は、筐体を封止し、封止された筐体の内部に発光モジュールを設置すると共に、不活性ガスを充填したものである。
【００５７】
＜構成＞
図１５は、第６の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ７００を、真横方向から見た図である。また図１６は、図１５中の一点鎖線Ｎ−Ｎ'において切断したランプ７００の断面を、図１５中の矢印Ｏの先端方向から見た図である。
図１５、１６に示すように、第６の変形例に係るランプ７００は、口金１１０、筐体７２０、及び発光モジュール１３０を備え、筐体７２０と発光モジュール１３０との隙間に熱伝導材１４０が充填され、さらに、筐体７２０が封止され、不活性ガス７２１が充填されている。ここで図１５において、不活性ガス７２１が充填されている場所を、便宜的に網掛け表示にしている。
【００５８】
なお、図１５、１６では、第１の実施形態のランプ１００の各構成要素と同様の機能を有する構成要素に同一番号を付している。
筐体７２０は、透光性材料により形成された透明のケースであり、内部に発光モジュール１３０を設置した状態で封止され、封止された側が口金１１０と繋がれている。また、リード線１１３、１１４が内部の発光モジュール１３０に電力を供給できるように、筐体７２０の内部と外部とを電気的に接続し、さらに筐体７２０内には窒素ガス等の不活性ガスが充填されている。本変形例では筐体７２０は、胴体部分が略円筒形状の略円柱形状であり、略円柱形状における下底を封止部分とし、上底を少し膨らませたような感じのドーム形状にしている。
【００５９】
ここで、筐体７２０の内壁に、発光モジュール１３０を、主発光側（図１５、１６中の下側）が密着するように設置しており、その詳細は、第１の実施形態のランプ１００における筐体１２０と発光モジュール１３０との関係と同様である。
このように筐体７２０の内部に、発光モジュール１３０を封着し、不活性ガス７２１を充填することで、発光モジュール１３０の耐久性と信頼性とを大幅に向上させることができる。
【００６０】
［第７の変形例］
＜概要＞
第７の変形例は、弾性体で発光モジュールを筐体の内壁に圧接することで、発光モジュールと筐体との密着度を維持するものであり、筐体の内部に、複数個の発光モジュールを設置する場合には、弾性体が複数個の発光モジュールを同時に、筐体の内壁に圧接するものである。
【００６１】
＜構成＞
図１７は、第７の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ８００を、真横方向から見た図である。また図１８は、図１７中の一点鎖線Ｐ−Ｐ'において切断したランプ８００の断面を、図１７中の矢印Ｑの先端方向から見た図である。
図１７、１８に示すように、第７の変形例に係るランプ８００は、口金１１０、筐体１２０、発光モジュール１３０ａ〜ｄを備え、筐体１２０と発光モジュール１３０ａ〜ｄとの隙間にそれぞれ熱伝導材１４０ａ〜ｄが充填され、さらに、筐体１２０内に弾性体８５０ａ〜ｂを備えている。
なお、図１７、１８では、第１の実施形態のランプ１００の各構成要素と同様の機能を有する構成要素に同一番号を付している。
リード線１１３ａ〜ｄ、１１４ａ〜ｄは、それぞれ第１の実施形態のリード線１１３、１１４と同様の機能を有する。
発光モジュール１３０ａ〜ｄは、それぞれ第１の実施形態の発光モジュール１３０と同様の機能を有する。
【００６２】
ここで、電極１１１、１１２はそれぞれ、リード線１１３ａ、１１４ａにより発光モジュール１３０ａと接続され、リード線１１３ｂ、１１４ｂにより発光モジュール１３０ｂと接続され、リード線１１３ｃ、１１４ｃにより発光モジュール１３０ｃと接続され、リード線１１３ｄ、１１４ｄにより発光モジュール１３０ｄと接続される。
熱伝導材１４０ａ〜ｄは、それぞれ第１の実施形態の熱伝導材１４０と同様の機能を有する。
ここで、筐体１２０の内壁に、発光モジュール１３０ａ〜ｄを、主発光側（図１７、１８中の下側）が密着するように設置しており、その詳細は、第１の実施形態のランプ１００における筐体１２０と発光モジュール１３０との関係と同様である。
また、熱伝導材１４０ａが筐体１２０と発光モジュール１３０ａとの隙間を充填し、熱伝導材１４０ｂが筐体１２０と発光モジュール１３０ｂとの隙間を充填し、熱伝導材１４０ｃが筐体１２０と発光モジュール１３０ｃとの隙間を充填し、熱伝導材１４０ｄ筐体１２０と発光モジュール１３０ｄとの隙間を充填する。
【００６３】
弾性体８５０ａ〜ｂは、弾性力を備えるリング状のバネやゴム等であり、筐体１２０の内壁に発光モジュール１３０ａ〜ｄの主発光側を圧接するように、発光モジュール１３０ａ〜ｄの主発光側の裏側を、主発光側の方向へ押し付ける。
なお、本変形例は、弾性体８５０ａ〜ｂが発光モジュールを４個同時に、各々の主発光側の方向へ押し付けているが、発光モジュールの数がいくつであっても本変形例は適用できる。例えば発光モジュールが１つの場合には、１つの発光モジュールを主発光側の方向へ押し付けることになる。
【００６４】
図１９は、弾性体８５０ａ〜ｂを他の弾性体に置き換えたランプ８０１であり、図１８に準ずる断面を示す図である。
図１９に示すように、ランプ８０１は、ランプ８００の弾性体８５０ａ〜ｂの代わりに弾性体８５１を備える。
弾性体８５１は、弾性力を備えるバネが十字に交差している金属や樹脂にて生成された発光モジュール用の取り付け金具であり、発光モジュール１３０ａ〜ｄの主発光側の裏側を、それぞれ主発光側の方向へ押し付ける。
【００６５】
このように、弾性体８５０ａ〜ｂや弾性体８５１により発光モジュール１３０ａ〜ｄを筐体１２０の内壁に圧接することで、構造が簡単で安価な構成でありながら、発光モジュール１３０ａ〜ｄと筐体１２０との密着度を維持することができる。
【００６６】
［第８の変形例］
＜概要＞
第８の変形例は、第７の変形例の弾性体８５０ａ〜ｂを熱伝導性のよい弾性体に置き換え、発光モジュールを熱結合させるものである。
【００６７】
＜構成＞
図２０は、弾性体８５０ａ〜ｂを熱伝導性のよい弾性体に置き換えた例であり、図１８に準ずる断面を示す図である。
図２０に示すように、第８の変形例に係るランプ８０２は、ランプ８００の弾性体８５０ａ〜ｂの代わりに弾性体８５２を備える。
なお、図２０では、第１の実施形態のランプ１００、及び第７の変形例のランプ８００の各構成要素と同様の機能を有する構成要素に同一番号を付している。
【００６８】
弾性体８５２は、弾性力を備えるリング状のバネやゴム等であり、アルミ等の金属を多用したり、体積を増やすなどして熱伝導性が高められている。
なお、本変形例は、弾性体８５２が発光モジュールを４個同時に、各々の主発光側の方向へ押し付け、かつ４個の発光モジュールを熱結合させているが、発光モジュールの数が２個以上であれば本変形例は適用できる。
このように弾性体８５２が複数個の発光モジュール１３０ａ〜ｄを熱結合させることで、発光モジュール間の温度のばらつきが軽減され、発光色のばらつきを抑制することができる。
【００６９】
［第９の変形例］
＜概要＞
第９の変形例は、直管、及び両口金タイプへの適用例を示すものである。
＜構成＞
図２１は、第９の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ９００を、真横方向から見た図である。
図２１に示すように、第９の変形例に係るランプ９００は、口金１１０ａ〜ｂ、筐体３２０、及びｎ個の発光モジュール９３１、９３２、・・・、９３ｎを備え、筐体９２０とｎ個の発光モジュール９３１、９３２、・・・、９３ｎとの隙間に、それぞれｎ個の熱伝導材９４１、９４２、・・・、９４ｎが充填されている。ここでｎは２以上の整数である。
【００７０】
口金１１０ａ〜ｂは、金属や樹脂等の構造材により形成され、使用する際に外部機器に取り付けられる部分であり、電極１１１ａ〜ｂ、１１２ａ〜ｂ、リード線１１３ｅ〜ｆ、１１４ｅ〜ｆを備える。電極１１１ａ〜ｂ、１１２ａ〜ｂの部分は金属等の導電性の物質であり、かつ２つの電極は絶縁されていなければならない。また電極１１１ａ、１１２ａはそれぞれ、リード線１１３ｅ、１１４ｅにより発光モジュール９３１と接続され、また電極１１１ｂ、１１２ｂはそれぞれ、リード線１１３ｆ、１１４ｆにより発光モジュール９３ｎと接続され、電力が供給される。また隣り合う発光モジュール同士が連結用のリード線により接続されている。
【００７１】
筐体９２０は、第１の実施形態の筐体１２０と同様に、透光性材料により形成された透明のケースであり、２つの開口部分がそれぞれ口金１１０ａ、１１０ｂと繋がれている。第９の変形例では筐体９２０は、胴体部分が略円筒形状の略円柱形状であり、略円柱形状における上底及び下底をそれぞれ開口部分としている。
ここで、筐体９２０の内壁に、発光モジュール９３１、９３２、・・・、９３ｎを、主発光側（図２１中の下側）が密着するように設置しており、その詳細は、第１の実施形態のランプ１００における筐体１２０と発光モジュール１３０との関係と同様である。
【００７２】
＜まとめ＞
以上説明したように、第１の実施形態、及び第１〜９の変形例の、固体発光素子を光源とする各ランプは、筐体の内壁に発光モジュールを、主発光側を密着させて設置しているので、放熱のために放熱板やファン等の特別な構成を備えることなく、発光モジュールに起因して発生する熱を筐体へ逃がし、筐体の表面から外部へ放熱することができる。
従って、上記構成によれば、構造が簡単で安価な構成でありながら、放熱性を向上させることができるので、金属性の放熱部材を用いなくとも、発光効率、及び寿命特性の確保に必要な放熱特性を得ることができる。
【００７３】
［第２の実施形態］
＜概要＞
第２の実施形態は、透光性材料の平板の主面に発光モジュールを、主発光側を密着させて設置し、発光モジュールに起因して発生する熱を平板へ逃がし、平板の表面から外部へ放熱させるものである。
【００７４】
＜構成＞
図２２は、第２の実施形態に係る固体発光素子を光源とするランプ１０００を、発光面方向から見た図である。また図２３は、図２２中の一点鎖線Ｒ−Ｒ'において切断したランプ１０００の断面を、図２２中の矢印Ｓの真横方向から見た図である。
図２２，２３に示すように、第２の実施形態に係るランプ１０００は、平板１０１０、発光モジュール１０２０、駆動回路１０３０、及び放熱板１０４０を備える。
【００７５】
なお本実施形態においては駆動回路を備えるタイプのランプを対象にしているが、駆動回路を備えないタイプのランプであってもよい。
平板１０１０は、透光性材料により成形された平坦な板形状の透光性を有する板であり、ランプ１０００を使用する際に照明器具のフロントパネルとして直接、照明器具に取り付けられるものである。
【００７６】
発光モジュール１０２０は、１又は複数の固体発光素子からなり、その主発光側（図２３中の上側）が、平板１０１０の発光面とすべき面の裏面（図２３中の下側の面）に密着するように設置されている。また、発光モジュール１０２０は、第１の実施形態の発光モジュール１３０と同様の機能を備え、形状のみが異なっている。本実施形態では発光モジュール１０２０は発光面が正方形の板形状である。
【００７７】
駆動回路１０３０は、第５の変形例で説明した駆動回路６５０と同様に、発光モジュール１０２０の点灯に適した電力を出力して固体発光素子を駆動して発光させる電子回路であり、リード線１０３１、１０３２を有し、発光面方向から見たときに、平板１０１０と重ならない位置に設置されている。
放熱板１０４０は、平板１０１０、及び発光モジュール１０２０を、熱伝導性を有する接着材、もしくは粘着材等により固定すると同時に、発光モジュール１０２０に起因して発生する熱を吸収して大気中へ放熱する。
【００７８】
ここで、平板１０１０の裏面のほぼ中央に、発光モジュール１０２０を、主発光側（図２３中の下側）が密着するように設置する。ここで、発光モジュール１０２０の主発光側の形状と平板１０１０の裏面の形状とが、両方とも平面状であるので、第１の実施形態のように熱伝導材１４０を充填しなくても、両者をほぼ密着させることができる。なお、両者間に熱伝導材１４０のような透光性と熱伝導性とを兼ね備える充填材を充填すれば、より両者を密着させることができ熱伝導性の向上が期待できる。
なお、ランプ１０００において、駆動回路１０３０や放熱板１０４０を用いることは、必ずしも必要なことではなく、これら構成を備えない場合であっても、本願の目的を達成できる。
【００７９】
［第１０の変形例］
＜概要＞  第１０の変形例は、第２の実施形態のランプ１０００から平板１０１０を取り除いた構成であり、任意の適当な外部機器が備える透光性材料からなるパネルに貼り付けて使用するためのものである。
【００８０】
＜構成＞
図２４は、第１０の変形例のランプ１１００の断面を真横方向から見た、図２３に準ずる断面を示す図である。
図２４に示すように、第１０の変形例に係るランプ１１００は、発光モジュール１１２０、駆動回路１１３０、及び放熱板１１４０を備える。
なお、図２４では、第２の実施形態のランプ１０００の各構成要素と同様の機能を有する構成要素に同一番号を付している。
【００８１】
発光モジュール１１２０は、１又は複数の固体発光素子からなり、その主発光側（図２４中の上側）が、放熱板１１４０が任意の外部機器のパネルに取り付けられたときに、当該パネルに密着するように、放熱板１１４０に固着されている。また、発光モジュール１１２０の主発光側に、透光性と熱伝導性とを兼ね備える熱伝導材１１２１が塗布され、任意の外部機器のパネルに取り付けられたときに、当該パネルと発光モジュール１１２０との隙間に熱伝導材１１２１が充填される。
【００８２】
駆動回路１１３０は、第５の変形例で説明した駆動回路６５０と同様に、発光モジュール１１２０の点灯に適した電力を出力して固体発光素子を駆動して発光させる電子回路であり、リード線１１３１、１１３２を有し、放熱板１１４０が一般的なサイズの外部機器のパネルに取り付けられたときに、当該パネルを透かして見ても見えない程度に離れた位置に配置されている。
【００８３】
放熱板１１４０は、発光モジュール１１２０を、熱伝導性を有する接着材、もしくは粘着材等により固定すると同時に、発光モジュール１１２０に起因して発生する熱を吸収して大気中へ放熱する。また、本実施形態では、放熱板１１４０の、外部機器のパネルに取り付けられる部分に、熱伝導性を有する接着剤、又は粘着剤１１４１を付着させているので、より両者を密着させることができ熱伝導性の向上が期待できる。
なお、ランプ１１００において、駆動回路１１３０を用いることは、必ずしも必要なことではなく、これら構成を備えない場合であっても、本願の目的を達成できる。
【００８４】
＜まとめ＞
以上説明したように、第２の実施形態、及び第１０の変形例の、固体発光素子を光源とする各ランプは、平板に発光モジュールを、主発光側を密着させて設置しているので、発光モジュールに起因して発生する熱を平板へ逃がし、平板の表面から外部へ放熱することができる。
従って、上記構成によれば、構造が簡単で安価な構成でありながら、放熱性を向上させることができる。
【００８５】
［第１１の変形例］
＜概要＞
第１１の変形例は、透光性材料の筐体の内面、及び平板の主面に発光モジュールを、主発光側を密着させて設置するとともに、発光モジュールが設置される位置に波長変換部材の膜を形成して、蛍光体膜から発生する熱を、筐体及び平板に直接伝えるものである。
【００８６】
＜構成＞
図２５は、第１の実施形態のランプ１００を基に、発光モジュールが設置される位置周辺の筐体の内壁に、波長変換部材の膜を形成した様子を示す図である。  図２５は、第１の実施形態の図３において、発光モジュールが設置される位置周辺を拡大したものに対応している。ここで、図２５と図３との相違は、筐体本体１２１における発光モジュールが設置される位置に波長変換部材の膜１２２が形成されている点のみである。
【００８７】
図２６は、第２の実施形態のランプ１０００を基に、発光モジュールが設置される位置周辺の平板に、波長変換部材の膜を形成した様子を示す図である。
図２６は、第２の実施形態の図２３において、発光モジュールが設置される位置周辺を拡大したものに対応している。ここで、図２６と図２３との相違は、平板本体１０１１における発光モジュールが設置される位置に波長変換部材の膜１０１２が形成されている点のみである。
このように、波長変換部材の膜を筐体や平板に一体化することで、一般に発熱量が多い波長変換部材の膜からの熱量を効率よく筐体や平板から外部へ放熱させることができ、放熱効率を高めることができる。
透光性材料は、ガラスなどの透光性硬脆材料にすることにより、熱伝導率や熱放射性などを高くでき、樹脂などを利用した材料にすることにより、破損しにくいという特徴をもたせることも可能である。
＜効果の検討＞
ここで、透光性材料により形成された筐体により放熱が確保される根拠を以下に示す。
例えば透光性材料の１つであるガラスの熱伝導率は、金属に比べて２〜３桁低いが、樹脂と比べると１桁程度も高い。
主な物質の熱伝導率は、アルミニウム２４０、銅４００、鉄８０、ガラス１、アクリル樹脂０．２、ポリカーボネート樹脂０．２、エポキシ樹脂０．２、ポリスチレン樹脂０．１（単位はいずれも〔W／m・K〕）である。
本願の場合、筐体がランプの外形の大半を占めるので、大きな包絡体積を確保でき、かつ，筐体がガラスであれば、放射率が１に近いので、高い放熱特性を確保できる。
主な物質の熱放射率（黒体輻射の１に対する比率）は、ガラス０．９、アルミニウム（非酸化面）０．２、アルミニウム（酸化面）０．４（単位はいずれも無名数〔-〕）である。
また例えば透光性材料の１つであるセラミックスの熱伝導率は、金属に比べて同等から一桁低い程度であり（窒化アルミニウムセラミックス１５０、アルミナ２０（単位はいずれも〔W／m・K〕））、かつ、熱放射率が黒体輻射に近い（セラミックス０．９（単位は無名数〔-〕））。
従って、本願の場合、筐体がセラミックスであれば、ガラスよりも放射率が高いので、より高い放熱特性を確保できる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明のランプは、発光モジュールに起因して発生する熱を筐体へ逃がし、筐体の表面から外部へ放熱するため、例えば一般家庭用の照明や外灯等の、あらゆる照明機器に適用できる。特に、本発明のランプは、構造が簡単で安価な構成でありながら、放熱性を向上させることができ、発光効率が低下したり、ランプの寿命が縮むことが避けられるので信頼性が高く、その産業的利用価値は極めて高い。
【符号の説明】
【００８９】
１００    ランプ
１１０    口金
１１１、１１２、１１１ａ〜ｂ、１１２ａ〜ｂ    電極
１１３、１１４、１１３ａ〜ｆ、１１４ａ〜ｆ    リード線
１２０    筐体
１２１    筐体本体
１２２    膜
１３０、１３０ａ〜ｄ    発光モジュール
１４０、１４０ａ〜ｄ    熱伝導材
２００    ランプ
２２０    筐体
２３０    発光モジュール
３００    ランプ
３２０    筐体
３２１    レンズ
４００    ランプ
４５０    反射板
５００    ランプ
５１０    口金
５１１、５１２    電極
５１３、５１４    リード線
５２０    筐体
５５０    配光調整機構部
６００    ランプ
６５０    駆動回路
７００    ランプ
７２０    筐体  ７２１    不活性ガス
８００、８０１、８０２    ランプ
８５０ａ〜ｂ、８５１、８５２    弾性体
９００    ランプ
９２０    筐体
９３１、９３２、・・・、９３ｎ    発光モジュール
９４１、９４２、・・・、９４ｎ    熱伝導材
１０００    ランプ
１０１０    平板
１０１１    平板本体
１０１２    膜
１０２０    発光モジュール
１０３０    駆動回路
１０４０    放熱板
１１００    ランプ
１１２０    発光モジュール
１１２１    熱伝導材
１１３０    駆動回路
１１３１、１１３２    リード線
１１４０    放熱板
１１４１    接着剤、又は粘着剤
【図１】
2011118132.tif 000003
【図２】
2011118132.tif 000004
【図３】
2011118132.tif 000005
【図４】
2011118132.tif 000006
【図５】
2011118132.tif 000007
【図６】
2011118132.tif 000008
【図７】
2011118132.tif 000009
【図８】
2011118132.tif 000010
【図９】
2011118132.tif 000011
【図１０】
2011118132.tif 000012
【図１１】
2011118132.tif 000013
【図１２】
2011118132.tif 000014
【図１３】
2011118132.tif 000015
【図１４】
2011118132.tif 000016
【図１５】
2011118132.tif 000017
【図１６】
2011118132.tif 000018
【図１７】
2011118132.tif 000019
【図１８】
2011118132.tif 000020
【図１９】
2011118132.tif 000021
【図２０】
2011118132.tif 000022
【図２１】
2011118132.tif 000023
【図２２】
2011118132.tif 000024
【図２３】
2011118132.tif 000025
【図２４】
2011118132.tif 000026
【図２５】
2011118132.tif 000027
【図２６】
2011118132.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成23年4月27日(2011.4.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤやＥＬ等の固体発光素子を光源とするランプに関し、より特定的には、放熱性をより向上させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体技術の向上に伴い、固体発光素子を光源とするランプの需要が高まっている。
上記ランプは電力消費量が少なく寿命が長いため、省エネルギー化の促進に大きく貢献するものであり、今後爆発的に普及するものと予想される。
【０００３】
ここで、従来のＬＥＤランプが特許文献１に開示されている。
特許文献１のＬＥＤランプによれば、互いに平行に配列され、かつ、互いに連結された複数の板部を備えている記放熱部材を備えることにより、「上記複数の板部によって上記放熱部材の単位重量あたりの表面積が大きくなっているため、上記放熱部材は比較的軽量であっても外気との接触面積が比較的広くなる。このため、上記ＬＥＤランプは、十分な放熱性能を備えつつ、軽量化を実現することができる。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７７４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＬＥＤやＥＬ等の固体発光素子は温度の上昇とともに発光効率が低下する傾向があり、放熱性の向上が課題である。
固体発光素子の温度上昇の主な原因は、固体発光素子で光に変化されなかった電力が熱に変わる第１の原因と、蛍光体等の波長変換部材に吸収された光のうち，変換されなかった光が熱に変わる第２の原因とが考えられる。発明者らの実測によれば、主に第１の原因による発熱の影響が強い光取出し側の反対側よりも、主に第２の原因による発熱の影響が強い光取出し側の方が、温度が高いことがわかった。
第１の原因に対する対策としては、特許文献１のように、光取出し側の反対側に放熱部材を配置して積極的に放熱している例があり、このように従来の技術では、第１の原因に関する放熱を優先している。しかしながら第２の原因に対して優先的に対策している例が見受けられない。
また、放熱性の改善のためには、一般に光取出し側の反対側に金属性の放熱部材（特許文献１の放熱部材２０に相当）を配置する。しかしながら放熱部材の使用により、その分だけランプの重量が増加するので、重量の増加による器具への取付け制限にかかったり、取付けや取替えの際の作業負担が大きくなったり、輸送の際のコストアップにつながるなど，不都合な点が多いという課題がある。
また、発光モジュールと筐体内壁間を中空にする構成の場合に、光取出し面と中空部分との界面や筐体内壁と中空部分との界面における反射が光取出し効率を低下させる原因となる。そこで中空部分に透光性樹脂等の部材を充填すると、界面における反射は抑制されるが、透光性樹脂等の部材の分だけ重量が増加するので、上述と同様の課題が生じる。
一方、上記ランプは従来の蛍光管と較べても十分に電力消費量が少なく寿命が長いので、先進国だけでなく発展途上のあらゆる国において使用されることが望ましい。従って、出来るだけ構造が簡単で安価なＬＥＤランプの開発が望まれる。しかしながら、それでも発光効率が低下したり、ランプの寿命が縮むことは避けなければならないので、構造が簡単で安価なだけでなく、さらに放熱性を向上させることが求められる。
【０００６】
それ故に、本発明の目的は、固体発光素子を光源とし、構造が簡単で安価な構成でありながら、放熱性を向上させたランプを提供することである。詳細には、固体発光素子を光源とするランプにおいて、波長変換部材に関する温度上昇に対して優先的に対策し、放熱部材を追加すること、及び中空部分に透光性樹脂等の部材を充填することによる重量の増加を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、固体発光素子を光源とするランプに向けられている。そして上記課題を解決するために、本発明の固体発光素子を光源とするランプは、口金と、筐体と、発光モジュールとを備える。口金は、使用する際に外部機器に取り付けられる。筐体は、透光性材料からなり、前記口金１１０と繋がれている。発光モジュールは、１又は複数の固体発光素子を含み、前記筐体の内壁に、主発光側が密着するように設置されている。
【０００８】
また、固体発光素子を光源とするランプにおいて、前記筐体と前記発光モジュールとの隙間が、透光性と熱伝導性とを兼ね備える熱伝導材により充填されているとよい。
また、固体発光素子を光源とするランプにおいて、前記筐体の表面の、前記発光モジュールが設置された部分の形状が曲面であり、前記発光モジュールの主発光側の形状が平面であり、前記熱伝導材は、前記筐体と前記発光モジュールとの隙間を充填することにより、レンズとしての役割を果たすとよい。
【０００９】
また、固体発光素子を光源とするランプにおいて、前記筐体の、少なくとも前記発光モジュールが設置された部分に、波長変換部材の膜が形成されているとよい。
また、固体発光素子を光源とするランプは、さらに、前記発光モジュールの主発光側の裏側の、前記筐体内の空間に、反射板を備えるとよい。
【００１０】
また、固体発光素子を光源とするランプは、さらに、前記筐体の内壁に前記発光モジュールの主発光側を圧接するように、当該発光モジュールの主発光側の裏側を、当該主発光側の方向へ押し付ける弾性体を、前記筐体内に備えるとよい。
また、固体発光素子を光源とするランプは、前記発光モジュールを複数個備え、前記弾性体は、前記発光モジュールを複数個同時に、各々の主発光側の方向へ押し付けるとよい。
【００１１】
また、固体発光素子を光源とするランプにおいて、前記弾性体は、複数個の前記発光モジュールの、それぞれの裏側に密着するように設置され、複数個の前記発光モジュールを熱結合させているとよい。
また、固体発光素子を光源とするランプにおいて、前記筐体は封止されており、封止された内部に前記発光モジュールを設置すると共に、不活性ガスを充填しているとよい。
また、固体発光素子を光源とするランプは、さらに、前記筐体の内壁に密着するように設置された、前記固体発光素子を駆動して発光させる駆動回路を備え、前記筐体は、略円筒形状の部分を有し、前記発光モジュールと前記駆動回路とは、前記略円筒形状の部分の内周における互いに対向する位置に設置されているとよい。
【００１２】
ここで、本発明の固体発光素子を光源とするランプモジュールは、平板と、発光モジュールとを備える。平板は、使用する際に照明器具のフロントパネルとして直接、当該照明器具に取り付けられる、平坦な板形状の透光性材料からなる。発光モジュールは、１又は複数の固体発光素子からなり、その主発光側が、前記平板の発光面とすべき面の裏面に密着するように設置されている。
【００１３】
また、固体発光素子を光源とするランプモジュールにおいて、前記平板と前記発光モジュールとの隙間が、透光性と熱伝導性とを兼ね備える熱伝導材により充填されているとよい。
また、固体発光素子を光源とするランプモジュールにおいて、前記平板の、前記発光モジュールが設置された部分に、波長変換部材の膜が形成されているとよい。
【００１４】
ここで、本発明の固体発光素子を光源とするランプモジュールは、放熱板と、発光モジュールとを備える。放熱板は、外部機器が備える透光性材料からなるパネルの、発光面とすべき面の裏面に貼り付けられる、熱伝導性を有する。発光モジュールは、１又は複数の固体発光素子からなり、前記放熱板が前記パネルに取り付けられたときに、当該パネルに当該固体発光素子の主発光側が密着するように、前記放熱板に固着されている。
【００１５】
また、固体発光素子を光源とするランプモジュールは、さらに、前記発光モジュールの主発光側の表面に、透光性と熱伝導性とを兼ね備える熱伝導材が配置されているとよい。
また、固体発光素子を光源とするランプモジュールは、さらに、前記放熱板の、前記パネルに取り付けられる部分に、熱伝導性を有する接着剤、又は粘着剤を備えるとよい。
また、固体発光素子を光源とするランプモジュールは、さらに、前記放熱板が前記パネルに取り付けられたときに、当該パネルを透かして見えない位置に配置され、前記固体発光素子を駆動して発光させる駆動回路を備えるとよい。
透光性材料は、ガラスなどの透光性硬脆材料にすることにより、熱伝導率や熱放射性などを高くでき、樹脂などを利用した材料にすることにより、破損しにくいという特徴をもたせることも可能である。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明の固体発光素子を光源とするランプにおいては、筐体の内壁に発光モジュールを、主発光側を密着させて設置しているので、放熱のために放熱板やファン等の特別な構成を備えることなく、発光モジュールに起因して発生する熱を筐体へ逃がし、筐体の表面から外部へ放熱することができる。
従って、上記構成によれば、構造が簡単で安価な構成でありながら、放熱性を向上させることができるので、金属性の放熱部材を用いなくとも、発光効率、及び寿命特性の確保に必要な放熱特性を得ることができる。
【００１７】
さらに、筐体と発光モジュールとの隙間に熱伝導材を充填することで、発光モジュール
が発生する熱を、筐体に効率よく伝えることができ、放熱性を確保するのみならず，光取出し効率も確保できる。
さらに、熱伝導材が曲面と平面との間を埋めると同時に、レンズとしての役割を果たすことで、別途レンズを備えることなく配光特性を任意に設定できる。
【００１８】
さらに、筐体の少なくとも発光モジュールが設置された部分に蛍光体膜を形成することで、蛍光体膜の波長変換により生じる熱を筐体に直接伝えることができ、放熱効率を高めることができる。
さらに、反射板を備えることで、発光モジュールの主発光側の裏側に向かう光を反射して、輝度を向上させることができる。
【００１９】
さらに、弾性体が発光モジュールを、筐体の内壁に圧接することで、発光モジュールと筐体との密着度を維持することができる。
さらに、弾性体が複数個の発光モジュールを同時に、筐体の内壁に圧接することで、構造が簡単で安価な構成でありながら、複数個の発光モジュールと筐体との密着度を維持することができる。
【００２０】
さらに、弾性体が複数個の発光モジュールを熱結合させることで、発光モジュール間の温度のばらつきが軽減され、発光色のばらつきを抑制することができる。
さらに、筐体の内部に、発光モジュールを封着し、不活性ガスを充填することで、発光モジュールの耐久性と信頼性とを大幅に向上させることができる。
【００２１】
さらに、筐体の略円筒形状の部分における内周に、発光モジュールと駆動回路とを互いに対向する位置に設置することで、熱源を分離し、筐体による外部への放熱を効率よく行わせることができる。
【００２２】
また、固体発光素子を光源とするランプモジュールにおいて、平板の主面に発光モジュールの主発光側を密着させて設置しているので、放熱のために放熱板やファン等の特別な構成を備えることなく、発光モジュールに起因して発生する熱を平板へ逃がし、平板の表面から外部へ放熱することができる。
従って、上記構成によれば、構造が簡単で安価な構成でありながら、放熱性を向上させることができる。
【００２３】
さらに、平板と発光モジュールとの隙間に熱伝導材を充填することで、発光モジュールが発生する熱を、平板に効率よく伝えることができる。
さらに、平板に蛍光体膜を形成することで、蛍光体膜の波長変換により生じる熱を、平板に直接伝えることができ、放熱効率を高めることができる。
【００２４】
また、固体発光素子を光源とするランプモジュールにおいて、放熱板が外部機器のパネルに貼り付けられ、発光モジュールの主発光側が、外部機器のパネルに密着するので、発光モジュールに起因して発生する熱を、放熱板とパネルに逃がし、放熱板とパネルの表面から外部へ放熱することができる。
従って、上記構成によれば、構造が簡単で安価な構成でありながら、放熱性を向上させることができる。
【００２５】
さらに、発光モジュールの主発光側に、透光性と熱伝導性とを兼ね備える熱伝導材を配置しているので、発光モジュールの熱をパネルに伝え、パネルの表面から外部へ放熱することができる。
【００２６】
さらに、放熱板の、外部機器のパネルに取り付けられる部分に、熱伝導性を有する接着
剤、又は粘着剤を備えているので、容易に既存の外部機器のパネルに貼り付けることができ汎用性が高く、また放熱板の熱をパネルに伝え、パネルの表面から外部へ放熱することができる。
【００２７】
さらに、駆動回路を備えることで、容易に既存の外部機器に貼り付けることができ、汎用性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の実施形態に係る固体発光素子を光源とするランプ１００の外観を示す図
【図２】図１のランプ１００を、図１中の矢印Ａに示す真横方向から見た図
【図３】図２中の一点鎖線Ｂ−Ｂ' において切断したランプ１００の断面を、図２中の矢印Ｃの先端方向から見た図
【図４】（ａ）は波長変換部材により個々のＬＥＤ素子を封止する形態の断面を示す図、（ｂ）は複数のＬＥＤ素子を波長変換部材により一括封止する形態の断面を示す図
【図５】第１の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ２００を、真横方向から見た図
【図６】図５中の一点鎖線Ｄ−Ｄ'において切断したランプ２００の断面を、図５中の矢印Ｅの先端方向から見た図
【図７】第２の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ３００を、真横方向から見た図
【図８】図７中の一点鎖線Ｆ−Ｆ'において切断したランプ３００の断面を、図６中の矢印Ｇの先端方向から見た図
【図９】第３の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ４００を、真横方向から見た図
【図１０】図９中の一点鎖線Ｈ−Ｈ'において切断したランプ４００の断面を、図８中の矢印Ｉの先端方向から見た図
【図１１】図第４の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ５００を、真横方向から見た図
【図１２】図１１中の一点鎖線Ｊ−Ｊ'において切断したランプ５００の断面を、図１１中の矢印Ｋの先端方向から見た図
【図１３】第５の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ６００を、真横方向から見た図
【図１４】図１３中の一点鎖線Ｌ−Ｌ'において切断したランプ６００の断面を、図１２中の矢印Ｍの先端方向から見た図
【図１５】第６の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ７００を、真横方向から見た図
【図１６】図１５中の一点鎖線Ｎ−Ｎ'において切断したランプ７００の断面を、図１５中の矢印Ｏの先端方向から見た図
【図１７】第７の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ８００を、真横方向から見た図
【図１８】図１７中の一点鎖線Ｐ−Ｐ'において切断したランプ８００の断面を、図１７中の矢印Ｑの先端方向から見た図
【図１９】弾性体８５０ａ〜ｂを他の弾性体に置き換えたランプ８０１であり、図１７に準ずる断面を示す図
【図２０】弾性体８５０ａ〜ｂを熱伝導性のよい弾性体に置き換えた例であり、図１７に準ずる断面を示す図
【図２１】第９の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ９００を、真横方向から見た図
【図２２】第２の実施形態に係る固体発光素子を光源とするランプ１０００を、発光面方向から見た図
【図２３】図２２中の一点鎖線Ｒ−Ｒ'において切断したランプ１０００の断面を、図２１中の矢印Ｓの真横方向から見た図
【図２４】第１０の変形例のランプ１１００の断面を真横方向から見た、図２３に準ずる断面を示す図
【図２５】第１の実施形態のランプ１００を基に、発光モジュールが設置される位置周辺の筐体の内壁に、波長変換部材の膜を形成した様子を示す図
【図２６】第２の実施形態のランプ１０００を基に、発光モジュールが設置される位置周辺の平板に、波長変換部材の膜を形成した様子を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
［第１の実施形態］
＜概要＞
第１の実施形態は、基本構成が単純な、口金、筐体、及び発光モジュールからなる、固体発光素子を光源とするランプにおいて、発光モジュールの発光面側を筐体の内面に密着させるものである。
このような構成により、簡単な構造で、放熱のための高価な構成を追加することなく、放熱性を向上させることができるので、発光効率が低下したりランプの寿命が縮むことが抑えられ、安価で電力消費量が少なく寿命が長いランプを提供することができる。
さらに、筐体と発光モジュールとの隙間を、熱伝導材により充填することにより、放熱性を向上させている。
【００３０】
＜構成＞
図１は、第１の実施形態に係る固体発光素子を光源とするランプ１００の外観を示す図である。また図２は、図１のランプ１００を、図１中の矢印Ａに示す真横方向から見た図である。また図３は、図２中の一点鎖線Ｂ−Ｂ' において切断したランプ１００の断面を、図２中の矢印Ｃの先端方向から見た図である。
図１〜３に示すように、第１の実施形態に係るランプ１００は、口金１１０、筐体１２０、及び発光モジュール１３０を備え、筐体１２０と発光モジュール１３０との隙間に熱伝導材１４０が充填されている。
【００３１】
なお本実施形態においては筐体内に駆動回路を内蔵しないタイプのランプを対象にしているが、筐体内に駆動回路を内蔵するタイプのランプであってもよい。
口金１１０は、金属や樹脂等の構造材により形成され、使用する際に外部機器に取り付けられる部分であり、電極１１１、１１２、リード線１１３、１１４を備える。電極１１１、１１２の部分は金属等の導電性の物質であり、かつ２つの電極は絶縁されていなければならない。また電極１１１、１１２はそれぞれ、リード線１１３、１１４により発光モジュール１３０に接続され、電力が供給される。
【００３２】
筐体１２０は、透光性材料により形成された透明のケースであり、開口部分が口金１１０と繋がれている。なお、これらの透光性材料としては、例えば、エポキシ樹脂、ガラス、シリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂などを採用すればよい。本実施の形態では筐体１２０は、胴体部分が略円筒形状の略円柱形状であり、略円柱形状における下底を開口部分とし、上底を少し外側へ膨らませたようなドーム形状にしている。なお、筐体１２０の形状は上記のような形状に限定されるものではなく、例えば上記胴体部分は、上底又は下底と平行な方向の断面の形状が、円形以外の、例えば多角形であってもよいし、また角があってもよいし、曲線と直線とが混在していてもよい。
【００３３】
発光モジュール１３０は、ＬＥＤやＥＬ等の１つの固体発光素子、又は複数の固体発光素子をまとめてユニット化した、照明用のモジュールである。なお、発光モジュール１３
０は赤、緑、青等の単色を発光するＬＥＤやＥＬをユニット化したものであってもよいし、これらの各色のＬＥＤやＥＬを適宜組み合わせて、白色や他の任意の色を発光するものであってもよい。また、発光モジュール１３０は、ＬＥＤの周りに波長変換部材をモールドして、白色や他の任意の色を発光するものであってもよい。ここで波長変換部材とは、青色光や紫外線等の比較的波長の短い光を吸収して、吸収した光よりも波長の長い光を放出する物質を含む部材であり、ＹＡＧ蛍光体，珪酸塩蛍光体，酸窒化物蛍光体等の無機蛍光体や、これらの無機蛍光体を焼結してなるセラミック蛍光体が一般的であり、その他に希土類ドープガラス蛍光体、有機蛍光体、及び金属錯体蛍光体等がある。例えば、発光モジュール１３０は、青を発光するＬＥＤの周りに、青を青の補色に変換する蛍光物質をモールドし、白色を発光するものであってもよい。また、発光モジュール１３０を単色を発光するＬＥＤとし、筐体１２０の本体内部、あるいは本体表面に蛍光体膜を形成して任意の色を発光してもよい。なお、筐体１２０の本体内壁の表面に蛍光体膜を形成した例を、以下の第１１の変形例にて詳しく説明する。
また、発光モジュール１３０は、ＬＥＤ素子を一次実装したモジュール基板に波長変換部材を搭載する形態、及びＬＥＤ素子と蛍光体からなるパッケージをモジュール基板に２次実装する形態であってもよい。
また、色温度の異なる白色ＬＥＤを適宜組合わせることも可能である。また黒体軌跡上で調色することも可能である。
また、図４（ａ）の断面図に示すように、発光モジュール１３０は、モジュール基板１３１上に複数のＬＥＤ素子１３２ａ〜ｃを搭載し、シリコーン樹脂等にＹＡＧ蛍光体等を分散した波長変換部材１３３ａ〜ｃにより個々のＬＥＤ素子１３２ａ〜ｃを封止する形態であってもよいし、図４（ｂ）の断面図に示すように、モジュール基板１３４上に搭載した複数のＬＥＤ素子１３５ａ〜ｆを波長変換部材１３６により一括封止する形態であってもよい。図４（ｂ）のように、面状に一括封止する形態にすると拡散光が出射される。
ここで、発光モジュール１３０の封止材としては，シリコーン樹脂のほか，フッ素系樹脂，ゾルゲルガラス，及び低融点ガラス等が考えられる。特にゾルゲルガラス，及び低融点ガラスは無機材がゆえに、耐熱性、耐光性に優れ、高出力化に際し優位性がある。また、熱伝導性、チクソ性、及び光拡散性（ＬＥＤ光と蛍光体光の混色）を向上させるために、封止材に透光性の金属酸化物、窒化物，炭化物（酸化珪素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化硼素、及び炭化珪素等）の微粒子（数ｎｍ〜数百ｎｍのナノ微粒子、及び数μｍ〜数十μｍのマイクロ微粒子）を添加することが好ましい。
【００３４】
ここで、筐体１２０の内壁に、発光モジュール１３０を主発光側（図１〜３中の下側）が密着するように設置する。なお、発光モジュール１３０の主発光側の形状と筐体１２０の内壁の形状とが、例えば両方とも平面状である場合のように、両者の接触部分の形状を一致させるのであれば、特に何もしなくてもそのままで両者をほぼ密着させることができる。しかしながら本実施の形態では、発光モジュール１３０の主発光側は平面状であるが、筐体１２０の内壁（略円柱形状の部分の内周）は曲面状なので、両者の接触部分の形状が一致せずそのままでは隙間があいてしまう。そこで、これらの間の隙間を熱伝導材１４０により充填し、両者を密着させている。なお、両方の接触部分の形状が一致する場合であっても、これらの間を熱伝導材１４０により充填すれば、より両者を密着させることができる。
【００３５】
熱伝導材１４０は、シリコングリス等の透光性と熱伝導性とを兼ね備える充填材であり、筐体１２０と発光モジュール１３０との隙間を充填する。なお、熱伝導材１４０は、シリコン系樹脂やフッ素系樹脂であってもよく、粘着性，接着性、固着性、及び耐光性を有するものが好ましい。また、熱伝導材１４０には、熱伝導性、チクソ性、及び光拡散性（ＬＥＤ光と蛍光体光の混色）を向上させるために、透光性の金属酸化物、窒化物，炭化物（酸化珪素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、窒化アルミ
ニウム、窒化珪素、窒化硼素、及び炭化珪素等）の微粒子（数ｎｍ〜数百ｎｍのナノ微粒子、及び数μｍ〜数十μｍのマイクロ微粒子）を添加することが好ましい。
本実施の形態では筐体１２０と発光モジュール１３０との隙間がシリンドリカルレンズと同様の形状になっており、熱伝導材１４０がこの隙間に充填されてシリンドリカルレンズとしての役割を果たし、放熱性の向上だけでなく、拡散性も向上させることができる。なお、隙間の形状を適宜変更したり、熱伝導材１４０に適度な屈折率を有する材質を選択的に用いることにより、所望の特性の様々なレンズを比較的容易に形成することができる。
【００３６】
［第１の変形例］
＜概要＞
第１の変形例は、略円柱形状の筐体における上底を略平板にし、この上底の略平板の内壁に発光モジュールを、主発光側が密着するように設置するものである。
【００３７】
＜構成＞
図５は、第１の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ２００を、真横方向から見た図である。また図６は、図５中の一点鎖線Ｄ−Ｄ'において切断したランプ２００の断面を、図５中の矢印Ｅの先端方向から見た図である。
図５、６に示すように、第１の変形例に係るランプ２００は、口金１１０、筐体２２０、及び発光モジュール２３０を備えている。
【００３８】
なお、図５、６では、第１の実施形態のランプ１００の各構成要素と同様の機能を有する構成要素に同一番号を付している。
筐体２２０は、第１の実施形態の筐体１２０と同様に、透光性材料のケースであり、開口部分が口金１１０と繋がれている。第１の変形例では筐体２２０は、胴体部分が略円筒形状の略円柱形状であり、略円柱形状における下底を開口部分とし、上底を略円形の平板形状にしている。
発光モジュール２３０は、第１の実施形態の発光モジュール１３０と形状のみが異なる。
【００３９】
ここで、筐体２２０の先端部分（上底にあたる略円形の平板の部分）の内壁に、発光モジュール２３０を、主発光側（図５中の右側）が密着するように設置する。ここで、発光モジュール２３０の主発光側の形状と筐体２２０の先端部分の内壁の形状とが、両方とも平面状であるので、第１の実施形態のように熱伝導材１４０を充填しなくても、両者をほぼ密着させることができる。なお、両者間に熱伝導材１４０を充填すれば、より両者を密着させることができ熱伝導性の向上が期待できる。
【００４０】
［第２の変形例］
＜概要＞
第２の変形例は、略円柱形状の筐体における上底の内面を平面にし、外面をドーム形状にして、先端部分にレンズを形成し、このレンズの内壁に発光モジュールを、主発光側が密着するように設置するものである。
【００４１】
＜構成＞
図７は、第２の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ３００を、真横方向から見た図である。また図８は、図７中の一点鎖線Ｆ−Ｆ'において切断したランプ３００の断面を、図７中の矢印Ｇの先端方向から見た図である。
図７、８に示すように、第２の変形例に係るランプ３００は、口金１１０、筐体３２０、及び発光モジュール２３０を備えている。
【００４２】
なお、図７、８では、第１の実施形態のランプ１００、及び第１の変形例に係るランプ２００の各構成要素と同様の機能を有する構成要素に同一番号を付している。
筐体３２０は、第１の実施形態の筐体１２０と同様に、透光性材料により形成された透明のケースであり、開口部分が口金１１０と繋がれている。第２の変形例では筐体３２０は、胴体部分が略円筒形状の略円柱形状であり、略円柱形状における下底を開口部分とし、上底を内面が平面で外面がドーム形状のレンズ３２１にしている。
【００４３】
ここで、筐体３２０の先端部分（上底にあたるレンズの部分）の内壁に、発光モジュール２３０を主発光側（図７中の右側）が密着するように設置する。ここで、第１の変形例と同様に、発光モジュール２３０の主発光側の形状と筐体３２０の先端部分の内壁の形状とが、両方とも平面状であるので、第１の実施形態のように熱伝導材１４０を充填しなくても、両者をほぼ密着させることができる。なお、両者間に熱伝導材１４０を充填すれば、より両者を密着させることができ熱伝導性の向上が期待できる。
【００４４】
［第３の変形例］
＜概要＞
第３の変形例は、筐体内の空間に反射板を備え、発光モジュールの主発光側の裏側へ向かう光を反射させて、主発光側の輝度を向上させるものである。
【００４５】
＜構成＞
図９は、第３の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ４００を、真横方向から見た図である。また図１０は、図９中の一点鎖線Ｈ−Ｈ'において切断したランプ４００の断面を、図９中の矢印Ｉの先端方向から見た図である。
図９、１０に示すように、第３の変形例に係るランプ４００は、口金１１０、筐体１２０、及び発光モジュール１３０を備え、筐体１２０と発光モジュール１３０との隙間に熱伝導材１４０が充填され、さらに、発光モジュール１３０の主発光側（図９、１０中の下側）の裏側の、筐体１２０内の空間に、反射板４５０を備えている。
【００４６】
なお、図９、１０では、第１の実施形態のランプ１００の各構成要素と同様の機能を有する構成要素に同一番号を付している。
反射板４５０は、例えば、モールド成型された樹脂の表面にアルミを蒸着させるなどして反射率を高めたものや、鏡面仕上げを施したステンレスや、メッキを施したスチールのような反射率の高い材料で作られている。
このように、反射板４５０を備えることで、発光モジュール１３０の主発光側の裏側に向かう光を反射して、主発光側の輝度を向上させることができる。
【００４７】
［第４の変形例］
＜概要＞
第４の変形例は、電球用のソケット等のＥ口金タイプのランプに適応させるものであり、口金がねじ込み式なので、発光方向を固定することができないため、配光方向を調節する機構を付加したものである。
【００４８】
＜構成＞
図１１は、第４の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ５００を、真横方向から見た図である。また図１２は、図１１中の一点鎖線Ｊ−Ｊ'において切断したランプ５００の断面を、図１１中の矢印Ｋの先端方向から見た図である。
図１１、１２に示すように、第４の変形例に係るランプ５００は、口金５１０、筐体５２０、及び発光モジュール１３０を備え、筐体５２０と発光モジュール１３０との隙間に熱伝導材１４０が充填され、さらに、口金５１０と筐体５２０との間に配光調整機構部５５０を備えている。
【００４９】
なお、図１１、１２では、第１の実施形態のランプ１００の各構成要素と同様の機能を有する構成要素に同一番号を付している。
口金５１０は、金属や樹脂等の構造材により形成され、使用する際に外部機器に取り付けられる部分であって、例えばＥ口金タイプのねじ込み式の口金であり、電極５１１、５１２、リード線５１３、５１４を備える。電極５１１、５１２の部分は金属等の導電性の物質であり、かつ２つの電極は絶縁されていなければならない。また電極５１１、５１２はそれぞれ、リード線５１３、５１４により発光モジュール１３０と接続され、電力が供給される。
【００５０】
筐体５２０は、透光性材料により形成された透明のケースであり、開口部分が口金５１０と繋がれている。本実施の形態では筐体５２０は、胴体部分が略円筒形状の略円柱形状であり、略円柱形状における下底を開口部分とし、上底を少しだけ膨らませたような形状にしている。
【００５１】
ここで、筐体５２０の内壁に、発光モジュール１３０を主発光側（図１１、１２中の下側）が密着するように設置しており、その詳細は、第１の実施形態のランプ１００における筐体１２０と発光モジュール１３０との関係と同様である。
配光調整機構部５５０は、口金５１０と筐体５２０との相対的な回転角を３６０度程度任意に調整できるようにしたものであり、何周も相対的に回転することによってリード線５１３、５１４が断線するようなことがないように、過回転防止用のストッパ（不図示）を有している。
リード線５１３、５１４は、口金５１０と筐体５２０との相対的な回転によるねじれに耐え得るように、それぞれが被覆されて中央部分がまとめられ、まとめられた部分がコイル形状になっている。
このように、口金５１０のようなねじ込み式の口金の場合には、照明器具に取り付けたときに、発光モジュール１３０が必ずしも照射させたい方向に向くとは限らないので、本変形では、例配光調整機構部５５０を設けて、配光方向を調整可能にしている。
【００５２】
［第５の変形例］
＜概要＞
第５の変形例は、筐体内に発光モジュールと共に駆動回路を、筐体の内壁に密着するように設置したものである。
【００５３】
＜構成＞
図１３は、第５の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ６００を、真横方向から見た図である。また図１４は、図１３中の一点鎖線Ｌ−Ｌ'において切断したランプ６００の断面を、図１３中の矢印Ｍの先端方向から見た図である。
図１３、１４に示すように、第５の変形例に係るランプ６００は、口金１１０、筐体１２０、及び発光モジュール１３０を備え、筐体１２０と発光モジュール１３０との隙間に熱伝導材１４０が充填され、さらに、筐体１２０内に駆動回路６５０を備えている。
【００５４】
なお、図１３、１４では、第１の実施形態のランプ１００の各構成要素と同様の機能を有する構成要素に同一番号を付している。
駆動回路６５０は、発光モジュール１３０の点灯に適した電力を出力する電子回路であり、例えば、家庭用一般電源（ＡＣ１００Ｖ、又はＡＣ２００Ｖ）を入力とする場合には、整流用ダイオードやインダクター等の１次側回路素子と、スイッチングトランジスタとを含み、また例えば、ＤＣ電源（ＤＣ６Ｖ、１２Ｖ、又は２４Ｖ等）を入力とする場合には、コンデンサやインダクター等の１次側回路素子と、スイッチングトランジスタとを含む。
【００５５】
ここで、本変形例では、筐体１２０の略円筒形状の胴体部分における内周に、発光モジュール１３０を、主発光側（図１３、１４中の下側）が密着するように設置すると共に、駆動回路６５０を、発光モジュール１３０と対抗する当該内周において最も遠い場所（図１３、１４中の上側）に設置する。
このように、発光モジュール１３０と駆動回路６５０とを互いに対向する位置に設置することで、熱源を分離し、筐体による外部への放熱を効率よく行わせることができる。
【００５６】
［第６の変形例］
＜概要＞
第６の変形例は、筐体を封止し、封止された筐体の内部に発光モジュールを設置すると共に、不活性ガスを充填したものである。
【００５７】
＜構成＞
図１５は、第６の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ７００を、真横方向から見た図である。また図１６は、図１５中の一点鎖線Ｎ−Ｎ'において切断したランプ７００の断面を、図１５中の矢印Ｏの先端方向から見た図である。
図１５、１６に示すように、第６の変形例に係るランプ７００は、口金１１０、筐体７２０、及び発光モジュール１３０を備え、筐体７２０と発光モジュール１３０との隙間に熱伝導材１４０が充填され、さらに、筐体７２０が封止され、不活性ガス７２１が充填されている。ここで図１５において、不活性ガス７２１が充填されている場所を、便宜的に網掛け表示にしている。
【００５８】
なお、図１５、１６では、第１の実施形態のランプ１００の各構成要素と同様の機能を有する構成要素に同一番号を付している。
筐体７２０は、透光性材料により形成された透明のケースであり、内部に発光モジュール１３０を設置した状態で封止され、封止された側が口金１１０と繋がれている。また、リード線１１３、１１４が内部の発光モジュール１３０に電力を供給できるように、筐体７２０の内部と外部とを電気的に接続し、さらに筐体７２０内には窒素ガス等の不活性ガスが充填されている。本変形例では筐体７２０は、胴体部分が略円筒形状の略円柱形状であり、略円柱形状における下底を封止部分とし、上底を少し膨らませたような感じのドーム形状にしている。
【００５９】
ここで、筐体７２０の内壁に、発光モジュール１３０を、主発光側（図１５、１６中の下側）が密着するように設置しており、その詳細は、第１の実施形態のランプ１００における筐体１２０と発光モジュール１３０との関係と同様である。
このように筐体７２０の内部に、発光モジュール１３０を封着し、不活性ガス７２１を充填することで、発光モジュール１３０の耐久性と信頼性とを大幅に向上させることができる。
【００６０】
［第７の変形例］
＜概要＞
第７の変形例は、弾性体で発光モジュールを筐体の内壁に圧接することで、発光モジュールと筐体との密着度を維持するものであり、筐体の内部に、複数個の発光モジュールを設置する場合には、弾性体が複数個の発光モジュールを同時に、筐体の内壁に圧接するものである。
【００６１】
＜構成＞
図１７は、第７の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ８００を、真横方向から見た図である。また図１８は、図１７中の一点鎖線Ｐ−Ｐ'において切断したランプ８
００の断面を、図１７中の矢印Ｑの先端方向から見た図である。
図１７、１８に示すように、第７の変形例に係るランプ８００は、口金１１０、筐体１２０、発光モジュール１３０ａ〜ｄを備え、筐体１２０と発光モジュール１３０ａ〜ｄとの隙間にそれぞれ熱伝導材１４０ａ〜ｄが充填され、さらに、筐体１２０内に弾性体８５０ａ〜ｂを備えている。
なお、図１７、１８では、第１の実施形態のランプ１００の各構成要素と同様の機能を有する構成要素に同一番号を付している。
リード線１１３ａ〜ｄ、１１４ａ〜ｄは、それぞれ第１の実施形態のリード線１１３、１１４と同様の機能を有する。
発光モジュール１３０ａ〜ｄは、それぞれ第１の実施形態の発光モジュール１３０と同様の機能を有する。
【００６２】
ここで、電極１１１、１１２はそれぞれ、リード線１１３ａ、１１４ａにより発光モジュール１３０ａと接続され、リード線１１３ｂ、１１４ｂにより発光モジュール１３０ｂと接続され、リード線１１３ｃ、１１４ｃにより発光モジュール１３０ｃと接続され、リード線１１３ｄ、１１４ｄにより発光モジュール１３０ｄと接続される。
熱伝導材１４０ａ〜ｄは、それぞれ第１の実施形態の熱伝導材１４０と同様の機能を有する。
ここで、筐体１２０の内壁に、発光モジュール１３０ａ〜ｄを、主発光側（図１７、１８中の下側）が密着するように設置しており、その詳細は、第１の実施形態のランプ１００における筐体１２０と発光モジュール１３０との関係と同様である。
また、熱伝導材１４０ａが筐体１２０と発光モジュール１３０ａとの隙間を充填し、熱伝導材１４０ｂが筐体１２０と発光モジュール１３０ｂとの隙間を充填し、熱伝導材１４０ｃが筐体１２０と発光モジュール１３０ｃとの隙間を充填し、熱伝導材１４０ｄ筐体１２０と発光モジュール１３０ｄとの隙間を充填する。
【００６３】
弾性体８５０ａ〜ｂは、弾性力を備えるリング状のバネやゴム等であり、筐体１２０の内壁に発光モジュール１３０ａ〜ｄの主発光側を圧接するように、発光モジュール１３０ａ〜ｄの主発光側の裏側を、主発光側の方向へ押し付ける。
なお、本変形例は、弾性体８５０ａ〜ｂが発光モジュールを４個同時に、各々の主発光側の方向へ押し付けているが、発光モジュールの数がいくつであっても本変形例は適用できる。例えば発光モジュールが１つの場合には、１つの発光モジュールを主発光側の方向へ押し付けることになる。
【００６４】
図１９は、弾性体８５０ａ〜ｂを他の弾性体に置き換えたランプ８０１であり、図１８に準ずる断面を示す図である。
図１９に示すように、ランプ８０１は、ランプ８００の弾性体８５０ａ〜ｂの代わりに弾性体８５１を備える。
弾性体８５１は、弾性力を備えるバネが十字に交差している金属や樹脂にて生成された発光モジュール用の取り付け金具であり、発光モジュール１３０ａ〜ｄの主発光側の裏側を、それぞれ主発光側の方向へ押し付ける。
【００６５】
このように、弾性体８５０ａ〜ｂや弾性体８５１により発光モジュール１３０ａ〜ｄを筐体１２０の内壁に圧接することで、構造が簡単で安価な構成でありながら、発光モジュール１３０ａ〜ｄと筐体１２０との密着度を維持することができる。
【００６６】
［第８の変形例］
＜概要＞
第８の変形例は、第７の変形例の弾性体８５０ａ〜ｂを熱伝導性のよい弾性体に置き換え、発光モジュールを熱結合させるものである。
【００６７】
＜構成＞
図２０は、弾性体８５０ａ〜ｂを熱伝導性のよい弾性体に置き換えた例であり、図１８に準ずる断面を示す図である。
図２０に示すように、第８の変形例に係るランプ８０２は、ランプ８００の弾性体８５０ａ〜ｂの代わりに弾性体８５２を備える。
なお、図２０では、第１の実施形態のランプ１００、及び第７の変形例のランプ８００の各構成要素と同様の機能を有する構成要素に同一番号を付している。
【００６８】
弾性体８５２は、弾性力を備えるリング状のバネやゴム等であり、アルミ等の金属を多用したり、体積を増やすなどして熱伝導性が高められている。
なお、本変形例は、弾性体８５２が発光モジュールを４個同時に、各々の主発光側の方向へ押し付け、かつ４個の発光モジュールを熱結合させているが、発光モジュールの数が２個以上であれば本変形例は適用できる。
このように弾性体８５２が複数個の発光モジュール１３０ａ〜ｄを熱結合させることで、発光モジュール間の温度のばらつきが軽減され、発光色のばらつきを抑制することができる。
【００６９】
［第９の変形例］
＜概要＞
第９の変形例は、直管、及び両口金タイプへの適用例を示すものである。
＜構成＞
図２１は、第９の変形例に係る固体発光素子を光源とするランプ９００を、真横方向から見た図である。
図２１に示すように、第９の変形例に係るランプ９００は、口金１１０ａ〜ｂ、筐体３２０、及びｎ個の発光モジュール９３１、９３２、・・・、９３ｎを備え、筐体９２０とｎ個の発光モジュール９３１、９３２、・・・、９３ｎとの隙間に、それぞれｎ個の熱伝導材９４１、９４２、・・・、９４ｎが充填されている。ここでｎは２以上の整数である。
【００７０】
口金１１０ａ〜ｂは、金属や樹脂等の構造材により形成され、使用する際に外部機器に取り付けられる部分であり、電極１１１ａ〜ｂ、１１２ａ〜ｂ、リード線１１３ｅ〜ｆ、１１４ｅ〜ｆを備える。電極１１１ａ〜ｂ、１１２ａ〜ｂの部分は金属等の導電性の物質であり、かつ２つの電極は絶縁されていなければならない。また電極１１１ａ、１１２ａはそれぞれ、リード線１１３ｅ、１１４ｅにより発光モジュール９３１と接続され、また電極１１１ｂ、１１２ｂはそれぞれ、リード線１１３ｆ、１１４ｆにより発光モジュール９３ｎと接続され、電力が供給される。また隣り合う発光モジュール同士が連結用のリード線により接続されている。
【００７１】
筐体９２０は、第１の実施形態の筐体１２０と同様に、透光性材料により形成された透明のケースであり、２つの開口部分がそれぞれ口金１１０ａ、１１０ｂと繋がれている。第９の変形例では筐体９２０は、胴体部分が略円筒形状の略円柱形状であり、略円柱形状における上底及び下底をそれぞれ開口部分としている。
ここで、筐体９２０の内壁に、発光モジュール９３１、９３２、・・・、９３ｎを、主発光側（図２１中の下側）が密着するように設置しており、その詳細は、第１の実施形態のランプ１００における筐体１２０と発光モジュール１３０との関係と同様である。
【００７２】
＜まとめ＞
以上説明したように、第１の実施形態、及び第１〜９の変形例の、固体発光素子を光源とする各ランプは、筐体の内壁に発光モジュールを、主発光側を密着させて設置している
ので、放熱のために放熱板やファン等の特別な構成を備えることなく、発光モジュールに起因して発生する熱を筐体へ逃がし、筐体の表面から外部へ放熱することができる。
従って、上記構成によれば、構造が簡単で安価な構成でありながら、放熱性を向上させることができるので、金属性の放熱部材を用いなくとも、発光効率、及び寿命特性の確保に必要な放熱特性を得ることができる。
【００７３】
［第２の実施形態］
＜概要＞
第２の実施形態は、透光性材料の平板の主面に発光モジュールを、主発光側を密着させて設置し、発光モジュールに起因して発生する熱を平板へ逃がし、平板の表面から外部へ放熱させるものである。
【００７４】
＜構成＞
図２２は、第２の実施形態に係る固体発光素子を光源とするランプ１０００を、発光面方向から見た図である。また図２３は、図２２中の一点鎖線Ｒ−Ｒ'において切断したランプ１０００の断面を、図２２中の矢印Ｓの真横方向から見た図である。
図２２，２３に示すように、第２の実施形態に係るランプ１０００は、平板１０１０、発光モジュール１０２０、駆動回路１０３０、及び放熱板１０４０を備える。
【００７５】
なお本実施形態においては駆動回路を備えるタイプのランプを対象にしているが、駆動回路を備えないタイプのランプであってもよい。
平板１０１０は、透光性材料により成形された平坦な板形状の透光性を有する板であり、ランプ１０００を使用する際に照明器具のフロントパネルとして直接、照明器具に取り付けられるものである。
【００７６】
発光モジュール１０２０は、１又は複数の固体発光素子からなり、その主発光側（図２３中の上側）が、平板１０１０の発光面とすべき面の裏面（図２３中の下側の面）に密着するように設置されている。また、発光モジュール１０２０は、第１の実施形態の発光モジュール１３０と同様の機能を備え、形状のみが異なっている。本実施形態では発光モジュール１０２０は発光面が正方形の板形状である。
【００７７】
駆動回路１０３０は、第５の変形例で説明した駆動回路６５０と同様に、発光モジュール１０２０の点灯に適した電力を出力して固体発光素子を駆動して発光させる電子回路であり、リード線１０３１、１０３２を有し、発光面方向から見たときに、平板１０１０と重ならない位置に設置されている。
放熱板１０４０は、平板１０１０、及び発光モジュール１０２０を、熱伝導性を有する接着材、もしくは粘着材等により固定すると同時に、発光モジュール１０２０に起因して発生する熱を吸収して大気中へ放熱する。
【００７８】
ここで、平板１０１０の裏面のほぼ中央に、発光モジュール１０２０を、主発光側（図２３中の下側）が密着するように設置する。ここで、発光モジュール１０２０の主発光側の形状と平板１０１０の裏面の形状とが、両方とも平面状であるので、第１の実施形態のように熱伝導材１４０を充填しなくても、両者をほぼ密着させることができる。なお、両者間に熱伝導材１４０のような透光性と熱伝導性とを兼ね備える充填材を充填すれば、より両者を密着させることができ熱伝導性の向上が期待できる。
なお、ランプ１０００において、駆動回路１０３０や放熱板１０４０を用いることは、必ずしも必要なことではなく、これら構成を備えない場合であっても、本願の目的を達成できる。
【００７９】
［第１０の変形例］
＜概要＞  第１０の変形例は、第２の実施形態のランプ１０００から平板１０１０を取り除いた構成であり、任意の適当な外部機器が備える透光性材料からなるパネルに貼り付けて使用するためのものである。
【００８０】
＜構成＞
図２４は、第１０の変形例のランプ１１００の断面を真横方向から見た、図２３に準ずる断面を示す図である。
図２４に示すように、第１０の変形例に係るランプ１１００は、発光モジュール１１２０、駆動回路１１３０、及び放熱板１１４０を備える。
なお、図２４では、第２の実施形態のランプ１０００の各構成要素と同様の機能を有する構成要素に同一番号を付している。
【００８１】
発光モジュール１１２０は、１又は複数の固体発光素子からなり、その主発光側（図２４中の上側）が、放熱板１１４０が任意の外部機器のパネルに取り付けられたときに、当該パネルに密着するように、放熱板１１４０に固着されている。また、発光モジュール１１２０の主発光側に、透光性と熱伝導性とを兼ね備える熱伝導材１１２１が塗布され、任意の外部機器のパネルに取り付けられたときに、当該パネルと発光モジュール１１２０との隙間に熱伝導材１１２１が充填される。
【００８２】
駆動回路１１３０は、第５の変形例で説明した駆動回路６５０と同様に、発光モジュール１１２０の点灯に適した電力を出力して固体発光素子を駆動して発光させる電子回路であり、リード線１１３１、１１３２を有し、放熱板１１４０が一般的なサイズの外部機器のパネルに取り付けられたときに、当該パネルを透かして見ても見えない程度に離れた位置に配置されている。
【００８３】
放熱板１１４０は、発光モジュール１１２０を、熱伝導性を有する接着材、もしくは粘着材等により固定すると同時に、発光モジュール１１２０に起因して発生する熱を吸収して大気中へ放熱する。また、本実施形態では、放熱板１１４０の、外部機器のパネルに取り付けられる部分に、熱伝導性を有する接着剤、又は粘着剤１１４１を付着させているので、より両者を密着させることができ熱伝導性の向上が期待できる。
なお、ランプ１１００において、駆動回路１１３０を用いることは、必ずしも必要なことではなく、これら構成を備えない場合であっても、本願の目的を達成できる。
【００８４】
＜まとめ＞
以上説明したように、第２の実施形態、及び第１０の変形例の、固体発光素子を光源とする各ランプは、平板に発光モジュールを、主発光側を密着させて設置しているので、発光モジュールに起因して発生する熱を平板へ逃がし、平板の表面から外部へ放熱することができる。
従って、上記構成によれば、構造が簡単で安価な構成でありながら、放熱性を向上させることができる。
【００８５】
［第１１の変形例］
＜概要＞
第１１の変形例は、透光性材料の筐体の内面、及び平板の主面に発光モジュールを、主発光側を密着させて設置するとともに、発光モジュールが設置される位置に波長変換部材の膜を形成して、蛍光体膜から発生する熱を、筐体及び平板に直接伝えるものである。
【００８６】
＜構成＞
図２５は、第１の実施形態のランプ１００を基に、発光モジュールが設置される位置周辺の筐体の内壁に、波長変換部材の膜を形成した様子を示す図である。  図２５は、第１
の実施形態の図３において、発光モジュールが設置される位置周辺を拡大したものに対応している。ここで、図２５と図３との相違は、筐体本体１２１における発光モジュールが設置される位置に波長変換部材の膜１２２が形成されている点のみである。
【００８７】
図２６は、第２の実施形態のランプ１０００を基に、発光モジュールが設置される位置周辺の平板に、波長変換部材の膜を形成した様子を示す図である。
図２６は、第２の実施形態の図２３において、発光モジュールが設置される位置周辺を拡大したものに対応している。ここで、図２６と図２３との相違は、平板本体１０１１における発光モジュールが設置される位置に波長変換部材の膜１０１２が形成されている点のみである。
このように、波長変換部材の膜を筐体や平板に一体化することで、一般に発熱量が多い波長変換部材の膜からの熱量を効率よく筐体や平板から外部へ放熱させることができ、放熱効率を高めることができる。
透光性材料は、ガラスなどの透光性硬脆材料にすることにより、熱伝導率や熱放射性などを高くでき、樹脂などを利用した材料にすることにより、破損しにくいという特徴をもたせることも可能である。
＜効果の検討＞
ここで、透光性材料により形成された筐体により放熱が確保される根拠を以下に示す。
例えば透光性材料の１つであるガラスの熱伝導率は、金属に比べて２〜３桁低いが、樹脂と比べると１桁程度も高い。
主な物質の熱伝導率は、アルミニウム２４０、銅４００、鉄８０、ガラス１、アクリル樹脂０．２、ポリカーボネート樹脂０．２、エポキシ樹脂０．２、ポリスチレン樹脂０．１（単位はいずれも〔W／m・K〕）である。
本願の場合、筐体がランプの外形の大半を占めるので、大きな包絡体積を確保でき、かつ，筐体がガラスであれば、放射率が１に近いので、高い放熱特性を確保できる。
主な物質の熱放射率（黒体輻射の１に対する比率）は、ガラス０．９、アルミニウム（非酸化面）０．２、アルミニウム（酸化面）０．４（単位はいずれも無名数〔-〕）である。
また例えば透光性材料の１つであるセラミックスの熱伝導率は、金属に比べて同等から一桁低い程度であり（窒化アルミニウムセラミックス１５０、アルミナ２０（単位はいずれも〔W／m・K〕））、かつ、熱放射率が黒体輻射に近い（セラミックス０．９（単位は無名数〔-〕））。
従って、本願の場合、筐体がセラミックスであれば、ガラスよりも放射率が高いので、より高い放熱特性を確保できる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明のランプは、発光モジュールに起因して発生する熱を筐体へ逃がし、筐体の表面から外部へ放熱するため、例えば一般家庭用の照明や外灯等の、あらゆる照明機器に適用できる。特に、本発明のランプは、構造が簡単で安価な構成でありながら、放熱性を向上させることができ、発光効率が低下したり、ランプの寿命が縮むことが避けられるので信頼性が高く、その産業的利用価値は極めて高い。
【符号の説明】
【００８９】
１００    ランプ
１１０    口金
１１１、１１２、１１１ａ〜ｂ、１１２ａ〜ｂ    電極
１１３、１１４、１１３ａ〜ｆ、１１４ａ〜ｆ    リード線
１２０    筐体
１２１    筐体本体
１２２    膜
１３０、１３０ａ〜ｄ    発光モジュール
１４０、１４０ａ〜ｄ    熱伝導材
２００    ランプ
２２０    筐体
２３０    発光モジュール
３００    ランプ
３２０    筐体
３２１    レンズ
４００    ランプ
４５０    反射板
５００    ランプ
５１０    口金
５１１、５１２    電極
５１３、５１４    リード線
５２０    筐体
５５０    配光調整機構部
６００    ランプ
６５０    駆動回路
７００    ランプ
７２０    筐体  ７２１    不活性ガス
８００、８０１、８０２    ランプ
８５０ａ〜ｂ、８５１、８５２    弾性体
９００    ランプ
９２０    筐体
９３１、９３２、・・・、９３ｎ    発光モジュール
９４１、９４２、・・・、９４ｎ    熱伝導材
１０００    ランプ
１０１０    平板
１０１１    平板本体
１０１２    膜
１０２０    発光モジュール
１０３０    駆動回路
１０４０    放熱板
１１００    ランプ
１１２０    発光モジュール
１１２１    熱伝導材
１１３０    駆動回路
１１３１、１１３２    リード線
１１４０    放熱板
１１４１    接着剤、又は粘着剤
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体発光素子を光源とするランプであって、
使用する際に外部機器に取り付けられる口金と、
透光性材料からなり、前記口金と繋がれている筐体と、
１又は複数の固体発光素子を含み、前記筐体の内壁に、主発光側が密着するように設置されている発光モジュールとを備えることを特徴とするランプ。
【請求項２】
前記筐体と前記発光モジュールとの隙間が、透光性と熱伝導性とを兼ね備える熱伝導材により充填されていることを特徴とする請求項１に記載のランプ。
【請求項３】
前記筐体の表面の、前記発光モジュールが設置された部分の形状が曲面であり、
前記発光モジュールの主発光側の形状が平面であり、
前記熱伝導材は、
前記筐体と前記発光モジュールとの隙間を充填することにより、レンズとしての役割を果たすことを特徴とする請求項２に記載のランプ。
【請求項４】
前記筐体の、少なくとも前記発光モジュールが設置された部分に、波長変換部材の膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のランプ。
【請求項５】
当該ランプは、さらに、
前記発光モジュールの主発光側の裏側の、前記筐体内の空間に、反射板を備えることを特徴とする請求項１に記載のランプ。
【請求項６】
当該ランプは、さらに、
前記筐体の内壁に前記発光モジュールの主発光側を圧接するように、当該発光モジュールの主発光側の裏側を、当該主発光側の方向へ押し付ける弾性体を、前記筐体内に備えることを特徴とする請求項１に記載のランプ。
【請求項７】
当該ランプは
前記発光モジュールを複数個備え、
前記弾性体は、
前記発光モジュールを複数個同時に、各々の主発光側の方向へ押し付けることを特徴とする請求項６に記載のランプ。
【請求項８】
前記弾性体は、
複数個の前記発光モジュールの、それぞれの裏側に密着するように設置され、複数個の前記発光モジュールを熱結合させていることを特徴とする請求項７に記載のランプ。
【請求項９】
前記筐体は封止されており、封止された内部に前記発光モジュールを設置すると共に、不活性ガスを充填していることを特徴とする請求項１に記載のランプ。
【請求項１０】
当該ランプは、さらに、
前記筐体の内壁に密着するように設置された、前記固体発光素子を駆動して発光させる駆動回路を備え、
前記筐体は、略円筒形状の部分を有し、
前記発光モジュールと前記駆動回路とは、前記略円筒形状の部分の内周における互いに対向する位置に設置されていることを特徴とする請求項１に記載のランプ。
【請求項１１】
固体発光素子を光源とするランプモジュールであって、  使用する際に照明器具のフロントパネルとして直接、当該照明器具に取り付けられる、平坦な板形状の透光性材料からなる平板と、
１又は複数の固体発光素子からなり、その主発光側が、前記平板の発光面とすべき面の裏面に密着するように設置されている発光モジュールとを備えることを特徴とするランプモジュール。
【請求項１２】
前記平板と前記発光モジュールとの隙間が、透光性と熱伝導性とを兼ね備える熱伝導材により充填されていることを特徴とする請求項１１に記載のランプモジュール。
【請求項１３】
前記平板の、前記発光モジュールが設置された部分に、波長変換部材の膜が形成されていることを特徴とする請求項１１に記載のランプモジュール。
【請求項１４】
固体発光素子を光源とするランプモジュールであって、
外部機器が備える透光性材料からなるパネルの、発光面とすべき面の裏面に貼り付けられる、熱伝導性を有する放熱板と、
１又は複数の固体発光素子からなり、前記放熱板が前記パネルに取り付けられたときに、当該パネルに当該固体発光素子の主発光側が密着するように、前記放熱板に固着されている発光モジュールとを備えることを特徴とするランプモジュール。
【請求項１５】
前記ランプモジュールは、さらに、
前記発光モジュールの主発光側の表面に、透光性と熱伝導性とを兼ね備える熱伝導材が配置されていることを特徴とする請求項１４に記載のランプモジュール。
【請求項１６】
前記ランプモジュールは、さらに、
前記放熱板の、前記パネルに取り付けられる部分に、熱伝導性を有する接着剤、又は粘着剤を備えることを特徴とする請求項１５に記載のランプモジュール。
【請求項１７】
当該ランプモジュールは、さらに、
前記放熱板が前記パネルに取り付けられたときに、当該パネルを透かして見えない位置に配置され、前記固体発光素子を駆動して発光させる駆動回路を備えることを特徴とする請求項１４に記載のランプ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2011118132.tif 000029
【図２】
2011118132.tif 000030
【図３】
2011118132.tif 000031
【図４】
2011118132.tif 000032
【図５】
2011118132.tif 000033
【図６】
2011118132.tif 000034
【図７】
2011118132.tif 000035
【図８】
2011118132.tif 000036
【図９】
2011118132.tif 000037
【図１０】
2011118132.tif 000038
【図１１】
2011118132.tif 000039
【図１２】
2011118132.tif 000040
【図１３】
2011118132.tif 000041
【図１４】
2011118132.tif 000042
【図１５】
2011118132.tif 000043
【図１６】
2011118132.tif 000044
【図１７】
2011118132.tif 000045
【図１８】
2011118132.tif 000046
【図１９】
2011118132.tif 000047
【図２０】
2011118132.tif 000048
【図２１】
2011118132.tif 000049
【図２２】
2011118132.tif 000050
【図２３】
2011118132.tif 000051
【図２４】
2011118132.tif 000052
【図２５】
2011118132.tif 000053
【図２６】
2011118132.tif 000054
【国際調査報告】
2011118132.tif 000055
2011118132.tif 000056